Διακρατική ολοκληρωμένη διαχείριση των υδατικών πόρων στη γεωργία

Transcript

1 TRANSNATIONAL INTEGRATED MANAGEMENT OF WATER RESOURCES IN AGRICULTURE FOR EUROPEAN WATER EMERGENCY CONTROL (EU.WATER) Διακρατική ολοκληρωμένη διαχείριση των υδατικών πόρων στη γεωργία Άξονας Προτεραιότητας: Προστασία και βελτίωση του περιβάλλοντος Περιοχή παρέμβασης: Βελτίωση της ολοκληρωμένης διαχείρισης των υδάτων και πρόληψη των κινδύνων πλημμύρας Διάρκεια προγράμματος: 36 μήνες Απρίλιος 2012

2 Περιεχόμενα Περιεχόμενα... 1 Εισαγωγή Εισαγωγή στη στρατηγική Στοιχεία για την υδρολογική λεκάνη της Σαριγκιόλ Προσδιορισμός/εκτίμηση της συμμετοχής της γεωργίας στην κατανάλωση και στη ρύπανση του νερού Συμβολή της γεωργίας στη ρύπανση των υδάτων και στην έλλειψη υδάτινων πόρων Πρακτικές βελτίωσης της υφιστάμενης κατάστασης και αποτροπής της ποσοτικής και ποιοτικής υποβάθμισης των υδάτων Γενικές πρακτικές Προσδιορισμός εναλλακτικών μεθόδων άρδευσης για την εξοικονόμηση νερού Συστήματα άρδευσης Νέα πιο αποδοτικά συστήματα άρδευσης Γενικές προτάσεις για βελτίωση νέες τεχνολογίες για το μέλλον Η στρατηγική Συνολικός στρατηγικός σχεδιασμός για την περιοχή Κοινή στρατηγική για την ολοκληρωμένη διαχείριση της άρδευσης και λίπανσης Εκτίμηση της ευαισθησίας Χάρτες ευαισθησίας, υδρολογική λεκάνη Σαριγκιόλ Επεξήγηση των χαρτών Εφαρμογή του Συστήματος Υποστήριξης Αποφάσεων (DSS) Συμπεράσματα στρατηγικός σχεδιασμός για τη διατήρηση των υδάτινων πόρων και τη μείωση της νιτρορύπανσης Δράσεις για την εξοικονόμηση υδάτινων πόρων Τεχνικά ζητήματα: Βελτίωση της αποδοτικότητας της άρδευσης Ζητήματα πολιτικής: Δράσεις για τον περιορισμό της νιτρορύπανσης Τεχνικά ζητήματα: Ζητήματα πολιτικής: Οικονομικά εργαλεία για την υποστήριξη της εφαρμογή των δράσεων Βιβλιογραφία

3 Εισαγωγή Η Ευρώπη και κυρίως οι ανατολικές και Μεσογειακές χώρες, αντιμετωπίζουν τις τελευταίες δεκαετίες σοβαρή έλλειψη υδατικών πόρων. Αυτό οφείλεται σε ένα συνδυασμό παραγόντων, όπως είναι η ρύπανση και η κακή διαχείριση των υδάτων με την αλόγιστη χρήση τους στον γεωργικό, βιομηχανικό αλλά και οικιακό τομέα. Όσον αφορά στην ποσότητα των διαθέσιμων υδάτων, οι κλιματικές αλλαγές και η εποχική διακύμανση των βροχοπτώσεων επιδεινώνουν επιπλέον την κατάσταση. Όπως κατέδειξε η Στρατηγική Περιβαλλοντική Εκτίμηση που εκπονήθηκε στα πλαίσια του επιχειρησιακού προγράμματος διακρατικής συνεργασίας «Νοτιοανατολική Ευρώπη», τα θέματα των υδάτων και κυρίως η επίδραση της γεωργίας στην ρύπανση των υδάτων και στην αύξηση της κατανάλωσης, αποτελούν βασικές περιβαλλοντικές προκλήσεις για τη Νοτιοανατολική Ευρώπη. Ενώ η γεωργία αποτελεί κύριο συστατικό των οικονομιών των χωρών αυτών, είναι επίσης και μια από τις κύριες απειλές για τα υδατικά αποθέματα της ΕΕ κυρίως λόγω της αυξημένης χρήσης των υδάτων από την εντατικοποίηση των καλλιεργειών και της ρύπανσης των υπόγειων υδάτων από τη συστηματική χρήση φυτοφαρμάκων. Η «τρίτη έκθεση» σχετικά με την εφαρμογή της οδηγίας για την προστασία των υδάτων από τη νιτρορύπανση (EU Nitrates Directive), επιβεβαιώνει τη σημαντική συμβολή της γεωργίας στη ρύπανση των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων, καθώς και στην πρόκληση ευτροφισμού στα υδατικά οικοσυστήματα. Η έκθεση δίνει έμφαση στην καθυστέρηση της εφαρμογής της οδηγίας στις χώρες του Ευρωπαϊκού νότου. Η ιδέα για το έργο EU.WATER προέκυψε από την αναγνώριση ότι η μόνη αποδοτική προσέγγιση για τη μακροχρόνια προστασία των υδατικών πόρων είναι η εφαρμογή μιας κοινής ορθολογιστικής διαχείρισης των υδάτων στις χώρες της Νοτιοανατολικής Ευρώπης, οι οποίες αντιμετωπίζουν κοινά προβλήματα στους υδατικούς πόρους τους. Στο έργο EU.WATER, το οποίο συγχρηματοδοτείται από το πρόγραμμα διακρατικής συνεργασίας «Νοτιοανατολική Ευρώπη», συμμετέχουν 12 εταίροι από 8 χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης και μη. Συντονιστής του έργου είναι η Επαρχία της Ferrara στην Ιταλία. Από την Ελλάδα συμμετέχει ο Τομέας Αγροτικής Οικονομίας 2

4 του Αριστοτέλειου Πανεπιστήμιου Θεσσαλονίκης και η Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας. Το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο της Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.) ιδρύθηκε το 1925 και είναι το μεγαλύτερο ελληνικό πανεπιστήμιο. Τα τελευταία 12 χρόνια, το Α.Π.Θ. έχει υλοποιήσει προγράμματα, στα οποία συμμετείχαν μέλη του προσωπικού του Πανεπιστημίου και εξωτερικοί συνεργάτες. Στα πλαίσια αυτών των προγραμμάτων, το Α.Π.Θ. έχει συνεργαστεί με Πανεπιστήμια, ερευνητικά κέντρα και άλλα ιδρύματα στην Ελλάδα, στην Ευρώπη, αλλά και σε ολόκληρο τον κόσμο. Η Σχολή Γεωπονίας ιδρύθηκε το 1928 και στεγάζεται στην πανεπιστημιούπολη, στο κέντρο της πόλης. Ορισμένα εργαστήρια και εγκαταστάσεις βρίσκονται στο αγρόκτημα της Σχολής. Η Σχολή Γεωπονίας έχει 7 τμήματα και προσφέρει 8 μεταπτυχιακά και διδακτορικά προγράμματα. Ο Τομέας Αγροτικής Οικονομίας είναι ένας από τους επτά Τομείς της Σχολής. Η Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας (ΠΔΜ) έχει 412 άτομα μόνιμο προσωπικό, όπως διοικητικό, μηχανικούς, γεωλόγους, οικονομολόγους, περιβαλλοντολόγους, περιφερειακής ανάπτυξης, χημικούς, δημοσιογράφους, τεχνικούς, κτλ. Η ΠΔΜ είναι οργανωμένη σε διάφορες Διευθύνσεις, μια εκ των οποίων είναι η Διεύθυνση Υδάτων που ασχολείται με θέματα διαχείρισης των υδάτων, με τον περιφερειακό σχεδιασμό και την εφαρμογή της Οδηγίας Πλαίσιο για τα Ύδατα με στόχο την ολοκληρωμένη διαχείριση των υδάτων σε περιοχές λεκανών απορροής ποταμών στην περιοχή. 3

5 1. Εισαγωγή στη στρατηγική Το πρόγραμμα EU.WATER, το οποίο υλοποιείται σε 9 περιοχές μελέτης (Po River basin, Province of Rovigo, Sarigkiol basin, Hajdú Bihar county, Teleorman- Giurgiu-Arges region, Istrian region, Teritorry of Pancevo city, Odessa region, Ialoveni Rayon) που ανήκουν σε 8 χώρες (Ιταλία, Ελλάδα, Ουγγαρία, Ρουμανία, Κροατία, Σερβία, Ουκρανία, Μολδαβία) αντιμετωπίζει την κατάσταση έκτακτης ανάγκης που σχετίζονται με την κατανάλωση και ρύπανση του νερού στην Ευρώπη, και αποσκοπεί στη διάδοση, σε διακρατικό επίπεδο, της ολοκληρωμένης διαχείρισης των υδάτινων πόρων στη γεωργία, βασισμένη στη βελτιστοποίηση της κατανάλωσης νερού και στην αποτροπή της ρύπανσης των υπόγειων υδάτων. Έχουν συλλεχθεί τα διαθέσιμα στοιχεία (κλίμα, γεωμορφολογικά, γεωλογικά, υδρογεωλογικά, χρήσεις γης, προστατευόμενες περιοχές κ.α.) για κάθε περιοχή. Η περιοχή και με τη μικρότερη έκταση είναι η Sarigkiol καλύπτει 469,2 km 2. Αναφορικά με το κλίμα, η μέση ετήσια βροχόπτωση κυμαίνεται στα 245 χιλιοστά (Μάιος-Οκτώβριος) και η μέση ετήσια θερμοκρασία κυμαίνεται στους 19,9 C (Μάιος-Οκτώβριος). Η πιο σημαντική παράμετρος για την εφαρμοζόμενη μεθοδολογία είναι η δομή του εδάφους. Οι απαιτήσεις σε νερό καλύπτονται από τα υπόγεια ύδατα που αντλούνται από γεωτρήσεις και από επιφανειακά ύδατα με άντληση από το ρέμα Σουλού. Οι κύριες πηγές ρύπανσης για τα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα στη γεωργική γη είναι τα Νιτρικά. Βασικές πηγές νιτρικών σε υδατικά συστήματα είναι τα ζωικά απόβλητα και τα λιπάσματα για τις καλλιέργειες. Με βάση τα δεδομένα που έχουν συλλεχθεί, εφαρμόζεται η μεθοδολογία για την ανάπτυξη χαρτών τρωτότητας των υπόγειων υδάτων και των χαρτών ευαισθησίας σε νιτρικά χρησιμοποιώντας την κοινή μεθοδολογία που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος EU-Water. 4

6 1.1 Στοιχεία για την υδρολογική λεκάνη της Σαριγκιόλ Η Ελλάδα είναι οργανωμένη σε 14 Υδατικά Διαμερίσματα. Η περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας στην οποία περιέχεται η υδρολογική λεκάνη της Σαριγκιόλ, ανήκει στο 9 ο Υδατικό Διαμέρισμα και περιλαμβάνει το 65% των εθνικών υδατικών πόρων. Η προστασία και η διαχείριση των υδρολογικών λεκανών και η εφαρμογή της ΟΠΥ (ευρωπαϊκή οδηγία πλαίσιο για τα ύδατα) είναι αρμοδιότητα των 13 Περιφερειακών Διευθύνσεων Υδάτων. Τα θεσμικά όργανα που εμπλέκονται στη διαχείριση των υδάτων είναι τα εξής: Εθνική Επιτροπή Υδάτων που αποτελείται από 6 υπουργούς, Εθνικού Συμβουλίου Υδάτων, Κεντρική Υπηρεσία Υδάτων, Περιφερειακά Συμβούλια Υδάτων, Περιφερειακές Υπηρεσίες Υδάτων / Διευθύνσεις. Η υπερεκμετάλλευση και η νιτρορύπανση γεωργικής προέλευσης είναι οι κύριες περιβαλλοντικές πιέσεις που προκαλούνται από τον άνθρωπο και έχουν σημαντικές αρνητικές επιπτώσεις στα υπόγεια ύδατα της περιοχής. Επίσης βασική δραστηριότητα επιβάρυνσης αποτελούν τα ορυχεία λιγνίτη, στο βορειοδυτικό τμήμα της λεκάνης και τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Σε μεγάλο τμήμα της περιοχής υπάρχουν αρδευόμενες γεωργικές εκμεταλλεύσεις. Το πρόγραμμα EUWATER υλοποιείται στην υδρολογική λεκάνη της Σαριγκιόλ. Η λεκάνη της Σαριγκιόλ βρίσκεται στο βόρειο-ανατολικό τμήμα του Νομού Κοζάνης, Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας, καλύπτοντας μια περιοχή Km 2. Το μέγιστο ελάχιστο και μέσο υψόμετρο της λεκάνης είναι 640, 1796 και 952 m και η μέγιστη ελάχιστη και μέση κλίση 0, και 18%, αντίστοιχα. Η περιοχή χαρακτηρίζεται από ξηρό μεσογειακό κλίμα, με μέση ετήσια θερμοκρασία 11.3 C και μέση ετήσια βροχόπτωση mm. Οι πιο βροχερές εποχές είναι η άνοιξη και το φθινόπωρο, ενώ τα καλοκαίρια είναι ξηρά. Το Εδαφολογικό Ινστιτούτο στη Θέρμη, Θεσσαλονίκη (ΕΘ.Ι.ΑΓ.Ε., 2007) διενέργησε χαρτογράφηση του εδάφους σύμφωνα με την κατηγοριοποίηση USDA (Soil Survey Staff, 1996). Οι εξισώσεις PTFs (Pedotransfer functions) χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση βασικών εδαφικών παραμέτρων όπως η υδραυλική αγωγιμότητα και η περιεκτικότητα σε οργανική ουσία συσχετίζονται με την εδαφική σύσταση (Chirico et al., 2007). 5

7 Πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις γεωτρήσεων σε 113 σημεία ώστε να πραγματοποιηθεί υπολογισμός της επιφάνειας και του βάθους των υπόγειων υδάτων από την επιφάνεια του εδάφους. Ο αλλουβιακός υδροφόρος ορίζοντας της λεκάνης Σαριγκιόλ καλύπτει έκταση 60 Km 2 με μέγιστο βάθος που υπερβαίνει τα 110 m κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Σημαντικά επιφανειακά ύδατα (π.χ. λίμνες και ποτάμια) δεν υπάρχουν στην περιοχή μελέτης, εκτός από ρέμα Σουλού που χρησιμοποιείται ως κανάλι αποστράγγισης και άρδευσης. Οι πιο σημαντικές πηγές ρύπανσης στη λεκάνη της Σαριγκιόλ οι οποίες σχετίζονται με τις ανθρώπινες δραστηριότητες, αφορούν τη γεωργία, τα αστικά και βιομηχανικά απόβλητα, τα υπολείμματα από τα ορυχεία εξόρυξης, και τις μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, τα εγκαταλελειμμένα χωράφια - χωματερές και κτηνοτροφικά απόβλητα. Υψηλές συγκεντρώσεις νιτρικών (ΝΟ3-) έχουν καταγραφεί στη λεκάνη κατά τόπους. 1.2 Προσδιορισμός/εκτίμηση της συμμετοχής της γεωργίας στην κατανάλωση και στη ρύπανση του νερού Για να προτείνουμε μια στρατηγική για τη μείωση της κατανάλωσης νερού στη γεωργία, και τη μείωση της ρύπανσης από τη γεωργία, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε κατά πόσο η γεωργία συμβάλλει σε αυτό. Για το λόγο αυτό πραγματοποιήθηκε ανασκόπηση αυτών των πτυχών. Ειδικότερα παρουσιάζεται ποια είδη καλλιεργειών είναι εγκατεστημένες, ποιες είναι οι ανάγκες τους σε νερό και λίπασμα, και πόσο μεγάλη είναι η συμβολή τους στην κατανάλωση νερού και τη νιτρορύπανση σε σχέση με άλλες δραστηριότητες στην περιοχή Συμβολή της γεωργίας στη ρύπανση των υδάτων και στην έλλειψη υδάτινων πόρων Oι κύριες πηγές ρύπανσης στην λεκάνη Σαριγκιόλ είναι: Τα ορυχεία λιγνίτη που έχουν αντίκτυπο κυρίως κοντά στα σημεία εκσκαφής από την διατάραξη του οικοσυστήματος, λόγω των εξορυκτικών δραστηριοτήτων, τις αποθέσεις στερεών και των στερεών αποβλήτων. Η ατμοσφαιρική ρύπανση και η ρύπανση των υπόγειων υδάτων. 6

8 Οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (διαρροή πετρελαίου έχει αναφερθεί). Τα ανεπεξέργαστα απόβλητα κα λύματα από βιομηχανικές και κτηνοτροφικές μονάδες. Η υπερεκμετάλλευση των υδάτινων πόρων και των επιπτώσεων από τις γεωργικές δραστηριότητες. Οι κύριες επιπτώσεις από τη γεωργία στην περιοχή σχετίζονται με τα προβλήματα ευτροφισμού στα υπόγεια ύδατα, επιφανειακά ύδατα (ρέμα Σουλού) και τους αποδέκτες αυτών των υδάτων (λίμνη Βεγορίτιδα) που οφείλονται σε ανεπαρκή διαχείριση της λίπανσης και άρδευσης. Επιπλέον, άλλες πιθανές πηγές ρύπανσης εντοπίστηκαν στο ρέμα Σουλού, όπως συσκευασίες από τα λιπαντικά και τα φυτοφάρμακα. Η εφαρμογή των ορθών γεωργικών πρακτικών στην περιοχή μπορεί να οδηγήσει στην εύρεση λύσεων των περιβαλλοντικών προβλημάτων στην περιοχή. Για να επιτευχθεί αυτό, οι παραγωγοί πρέπει να έχουν επίγνωση των επιπτώσεων που έχουν οι δραστηριότητές τους στο περιβάλλον και την κατάσταση που πιθανόν να αντιμετωπίσουν στο μέλλον στην περίπτωση η κατάσταση αυτή δεν αντιστραφεί. Τέλος, οι αγρότες θα πρέπει να ενημερωθούν για να εφαρμόσουν τις ορθές γεωργικές πρακτικές και τις νέες μεθόδους και τεχνολογίες που μπορούν να βοηθήσουν στην ελαχιστοποίηση των εισροών στη γεωργία. 7

9 2. Πρακτικές βελτίωσης της υφιστάμενης κατάστασης και αποτροπής της ποσοτικής και ποιοτικής υποβάθμισης των υδάτων 2.1 Γενικές πρακτικές Μείωση της έκπλυσης νιτρικών: Οι Shrestha et al., (2010) παρουσίασαν μια επισκόπηση της βιβλιογραφίας σχετικά με την αζωτούχο λίπανση. Σημείωσαν ότι η ποσότητα του αζωτούχου λιπάσματος θα πρέπει να αποφασιστεί με βάση μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση της οργανικής ουσίας του εδάφους, της υφής του εδάφους, το υπολειμματικού Ν στο έδαφος, των υπολειμμάτων των καλλιεργειών, καλλιέργειες και ποικιλίες που πρέπει να καλλιεργούνται ανάλογα με τις απαιτήσεις και ανάγκες, τα συστήματα καλλιέργειας, η απόδοση, η διαχείριση των υδάτων και η συγκέντρωση N στο νερό άρδευσης. Σύμφωνα με την πρόοδο της μέχρι τώρα έρευνας δεν υπάρχει γρήγορη λύση για τον έλεγχο της έκπλυσης ΝΟ3 σε υπόγεια ύδατα. Ωστόσο, ο καλύτερος συνδυασμός των στρατηγικών μπορεί να μειώσει σημαντικά την έκπλυση. Διαχείριση του αζώτου: Μείωση της υπερβολικής λίπανσης, εφαρμόζοντας την κατάλληλη πηγή Ν στο σωστό χρόνο και τόπο και ρυθμίζοντας το ποσό εφαρμογής Ν σύμφωνα με τις απαιτήσεις της καλλιέργειας, η χρήση του Ν γίνεται αποδοτική και μειώνεται η έκπλυση ΝΟ3 (Shrestha et al, 2010.). Διαχείριση της άρδευσης: Προσεκτική διαχείριση της άρδευσης, ποσότητα αρδευτικού νερού και προγραμματισμός, λαμβάνοντας υπόψη την ικανότητα συγκράτησης νερού του εδάφους, την εξάτμιση, τις βροχοπτώσεις και το στάδιο ανάπτυξης των καλλιεργειών συμβάλει στη μείωση της έκπλυσης NO3. Λογισμικά προγραμματισμού άρδευσης ή λυσίμετρα είναι χρήσιμα εργαλεία (Shrestha et al., 2010). Φυτά εδαφοκάλυψης και διαχείριση υπολειμμάτων: Η ικανότητα των καλλιεργειών κάλυψης να δεσμεύουν και απορροφούν ΝΟ3 από το έδαφος εξαρτάται από την μεγάλη αύξηση της βιομάζας (π.χ., Brassica) ώστε να αποτελεί ένα αποτελεσματικό ταμιευτήρα Ν και το βάθος του ριζικού συστήματος (π.χ., μηδική, Λόλιον το ιταλικό και ραπανίδας) ώστε να προσλαμβάνει ΝΟ3 από μεγαλύτερο βάθος. Χειμερινές καλλιέργειας και με υψηλή βιομάζα, όπως το 8

10 χειμερινό σιτάρι, η σίκαλη (Secale cereale), το λόλιο (Lolium multiflorum) και το Τριτικάλε μπορούν να σπαρθούν το φθινόπωρο αμέσως μετά τη συγκομιδή της πατάτας και να ενσωματωθούν την άνοιξη πριν την επόμενη καλλιέργεια. Υπολείμματα καλλιεργειών με υψηλή περιεκτικότητα σε φυτικές ίνες, όπως το καλαμπόκι μπορεί να μείνει στο έδαφος και να ενσωματωθεί πριν από την φύτευση πατάτας την επόμενη άνοιξη. Εξοικονόμηση Ν από υπολείμματα γεωργικών καλλιεργειών, και από καλλιέργεια ψυχανθών είναι ζωτικής σημασίας για την οικονομική παραγωγή και την προστασία της ποιότητας των υδάτων (Shrestha et al., 2010). Μεταβλητή διαχείριση Ν: Η παραλλακτικότητα στη γονιμότητα του εδάφους μπορεί να είναι υψηλή εντός του αγρού που οφείλονται στην παραλλακτικότητα στο προφίλ του εδάφους, τοπογραφία, και υδρολογία. Ως εκ τούτου, πρέπει να καταβληθούν προσπάθειες για τη διαχείριση των αγρών ανάλογα με τη χωρική παραλλακτικότητα του εδαφους, η οποία μπορεί να μειώσει την εφαρμογή υψηλών ποσοτήτων λιπασμάτων και έκπλυσης NO3. Η μεταβλητή διαχείριση N μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μετρητή χλωροφύλλης για μικρής κλίμακας εφαρμογές (Shrestha et al., 2010). 2.2 Προσδιορισμός εναλλακτικών μεθόδων άρδευσης για την εξοικονόμηση νερού Προκειμένου να μελετηθούν οι εναλλακτικές μέθοδοι άρδευσης για την καλύτερη διαχείριση του νερού άρδευσης θα πρέπει να λάβουμε σοβαρά υπόψη την προηγούμενη εμπειρία των τοπικών και κεντρικών υπηρεσιών που είναι υπεύθυνες για τη διαχείριση των υδάτων, τη διαθέσιμη τεχνολογία, την διεθνή βιβλιογραφία, τις σχετικές τεχνικές εκθέσεις των ορθών πρακτικών και τα αποτελέσματα των άλλων συναφών έργων σε συνδυασμό με τις καλές πρακτικές Συστήματα άρδευσης Κύρια συστήματα άρδευσης που χρησιμοποιούνται στην περιοχή Τα κυριότερα συστήματα άρδευσης στην περιοχή είναι τα εξής: Επιφανειακή άρδευση Καταιονισμός 9

11 Στάγδην άρδευση Επιφανειακή άρδευση. Είναι η εφαρμογή του νερού μέσω βαρύτητας το οποίο ρέει κατακλύζοντας την επιφάνεια του εδάφους. Σε άλλες περιπτώσεις το νερό διοχετεύεται σε μικρά κανάλια ή λωρίδες εδάφους( Είναι μια μέθοδος η οποία παρουσιάζει υψηλή κατανάλωση νερού, έκπλυση θρεπτικών στοιχείων, άνιση κατανομή του νερού άρδευσης και σε περιοχές με κλίση πάνω από 2-3% παρουσιάζει μεγάλες απώλειες νερού από την επιφανειακή απορροή. Ως εκ τούτου, δεν προτείνεται. Η εφαρμογή επιφανειακής άρδευσης μπορεί να είναι απαραίτητη σε ιδιαίτερες περιπτώσεις όπως για καθαρισμό αλατούχων εδαφών από άλατα και σε καλλιέργειες όπως το ρύζι. Τεχνητή βροχή / Καταιονισμός. Η άρδευση με καταιονισμό προσομοιώνει την φυσική βροχόπτωση. Το νερό αντλείται μέσω ενός συστήματος σωληνώσεων και στη συνέχεια ψεκάζεται στην καλλιέργεια με περιστρεφόμενη κεφαλή. Άρδευση με τεχνητή βροχή είναι κατάλληλη για τις περισσότερες γραμμικές και δενδρώδεις καλλιέργειες και το νερό μπορεί να ψεκαστεί πάνω ή κάτω από την κόμη των καλλιεργειών ( Με αυτό το σύστημα, το νερό εφαρμόζεται σε ολόκληρο τον αγρό ομοιόμορφα. Η χρονική στιγμή της άρδευσης θα πρέπει να είναι τέτοια ώστε να αποφεύγεται η διήθηση του νερού σε βαθύτερα στρώματα. Το σύστημα αυτό παρουσιάζει συχνά αυξημένη απώλεια νερού άρδευσης όταν αυτή γίνεται μεταξύ 11 π.μ.-3μμ λόγω εξάτμισης. Απώλεια νερού παρατηρείται επίσης όταν οι καιρικές συνθήκες είναι ακατάλληλες (άνεμος πάνω από 5 βαθμούς της κλίμακας Μποφόρ, λόγω της αυξημένης απόκλισης από το στόχο). Είναι σκόπιμο να αποφεύγεται η άρδευση υπό αυτές τις συνθήκες. Στάγδην άρδευση. Με τη στάγδην άρδευση, το νερό μεταφέρεται υπό πίεση μέσω ενός συστήματος σωληνώσεων στον αγρό, όπου στάζει αργά πάνω στο έδαφος μέσω οπών ή σταλακτών που βρίσκονται κοντά στα φυτά ( Είναι το πιο αποτελεσματικό σύστημα άρδευσης. Το νερό στάζει πάνω από το ριζικό σύστημα του κάθε φυτού. Ως εκ τούτου χρησιμοποιείται για την άρδευση των γραμμικών καλλιεργειών, όπως ντομάτες βαμβάκι, ή πολυετών καλλιεργειών όπως τα αμπέλια δέντρα, κλπ. Η ροή του νερού από κάθε σταλάκτη είναι πολύ χαμηλή, 2-4 λίτρα ανά ώρα, ανάλογα με τον τύπο σταλάκτη και την πίεση του δικτύου 10

12 άρδευσης. Ως εκ τούτου το συνολικό ποσό του νερού που εφαρμόζεται φιλτράρεται μέσω του εδάφους διαβρέχοντας το ενεργό ριζικό σύστημα και όχι η επιφάνεια του εδάφους οδηγώντας σε ελαχιστοποίηση της απώλειας ύδατος μέσω της εξάτμισης. Το σύστημα αυτό εξασφαλίζει: πλήρη έλεγχο της άρδευσης, ελαχιστοποίηση της έκπλυσης θρεπτικών συστατικών, ιδανική εφαρμογή νερού σε επικλινή εδάφη και μείωση του κόστους εργασίας. Τέλος, παρέχει τη δυνατότητα εφαρμογής λίπανσης παράλληλα με την άρδευση, που ονομάζεται υδρολίπανση. Τα μόνα μειονεκτήματα είναι το υψηλό αρχικό κόστος αγοράς και το υψηλό επίπεδο της τεχνογνωσίας που απαιτείται για τη λειτουργία και τη συντήρηση (πχ. φροντίδα για την αποτροπή έμφραξης των σταλακτών) Νέα πιο αποδοτικά συστήματα άρδευσης Υπόγεια άρδευση Υπόγεια στάγδην άρδευση (Subsurface Drip Irrigation, SDI) είναι πλέον μια ευρέως αποδεκτή μέθοδος άρδευσης για πολυετείς και ετήσιες καλλιέργειες. Σε ένα σύστημα υπόγειας άρδευσης ο σχεδιασμός είναι ίδιος με τα επιφανειακά συστήματα, εκτός από το γεγονός ότι οι σωλήνες του δικτύου εφαρμογής είναι θαμμένοι. Τα αποτελέσματα από πολλές μελέτες έδειξαν ότι η αποδοτικότητα της χρήσης του νερού άρδευσης αυξάνει σημαντική σε όλες τις καλλιέργειες. Αυξάνοντας τη συχνότητα εφαρμογών άρδευσης επιτεύχθηκε μείωση της βαθιάς διήθησης (Ayars et al., 1999). Η αποδοτικότητα της χρήσης του νερού (Water Use Efficiency, WUE) έχει βελτιωθεί σημαντικά με τη χρήση της υπόγειας στάγδην άρδευσης (Phene et al., 1986b). Αποτελεί αποτελεσματικό σύστημα εφαρμογής νερού και θρεπτικών συστατικών. Εφαρμογή σε 30 καλλιέργειες με τη χρήση του συστήματος SDI, έδειξε ότι η απόδοση ήταν μεγαλύτερη ή ίση σε σύγκριση με άλλες ευρέως χρησιμοποιούμενες μεθόδους άρδευσης, εφαρμόζοντας λιγότερο νερό άρδευσης (Camp, 1998). Το βάθος εγκατάστασης του συστήματος εξαρτάται από τον τύπο του εδάφους και την καλλιέργεια. Αν το έδαφος είναι ιλυοαργιλώδες, γεγονός που σημαίνει ότι το έδαφος είναι σε θέση να μεταφέρει το νερό σε μεγάλες αποστάσεις από τον σταλάκτη, το σύστημα μπορεί να εγκατασταθεί και να αποδώσει καλά σε βάθος 45 cm. Σε αμμώδη ή ελαφρότερα εδάφη το βάθος εγκατάστασης πρέπει να είναι 11

13 μικρότερο (Ayars et al., 1999). Το βάθος εγκατάστασης μπορεί να κυμαίνεται από 2 cm έως 70 cm. Για μόνιμη εγκατάσταση το βάθος εγκατάστασης πρέπει να είναι επαρκές για να αποφεύγεται η διαβροχή της επιφάνειας του εδάφους καθώς και πιθανές ζημίες από την κατεργασία του εδάφους, όπως όργωμα (Camp, 1998). Εφαρμογή του αρδευτικού νερού απευθείας στο ριζικό σύστημα των φυτών ελαχιστοποιεί τις απώλειες νερού λόγω εξατμισοδιαπνοής δεδομένου ότι η επιφάνεια του εδάφους παραμένει στεγνή. Δεκαετής έρευνα διεξήχθη στο Κάνσας (ΗΠΑ) σχετικά με την υπόγεια στάγδην άρδευση για καλλιέργεια καλαμποκιού. Η απόσταση μεταξύ των γραμμών ήταν 0,76 m. Εγκατάσταση των σταλακτηφόρων σωλήνων σε απόσταση 1,5 m βρέθηκε να είναι πιο οικονομική. Το δίκτυο άρδευσης εγκαταστάθηκε σε βάθος εκατοστών ανα δύο σειρές καλλιέργειας (Εικόνα 1). Σε σύγκριση με πιο παραδοσιακά συστήματα άρδευσης, η χρήση νερού για την άρδευση το καλαμπόκιου μπορεί να μειωθεί κατά 35-55% όταν χρησιμοποιείται σύστημα υπόγειας άρδευσης (Lamm et al., 2003). Το κύριο πρόβλημα των συστημάτων υπόγειας στάγδην άρδευσης είναι η συντήρηση. Το οικονομικό όφελος από τις κύριες γραμμικές καλλιέργειες δεν επιτρέπει τη συχνή αντικατάσταση του συστήματος ή μεγάλων ανακαινίσεων. Ως εκ τούτου, θα πρέπει οι σταλάκτες να ελέγχονται προσεκτικά και να διατηρείται το σύστημα σε καλή κατάσταση για την εξασφάλιση μακράς διάρκειας ζωής (Lamm et al., 2003). Εικόνα 1. Εγκατάσταση δικτύου υπόγειας άρδευσης σε καλλιέργεια καλαμποκιού. Επιπλέον το συγκεκριμένο σύστημα άρδευσης παρέχει το όφελος της εφαρμογής λίπανσης παράλληλα με την άρδευση (υδρολίπανση) ή εφαρμογή άρδευσης με λύματα από κτηνοτροφικές εκμεταλλεύσεις ή αστικά απόβλητα. Οι Trooier et al., (2000) χρησιμοποίησαν νερό που συλλέγεται από κτηνοτροφικές εγκαταστάσεις με βοοειδή για την εκτίμηση της δυνατότητας της χρήση για την άρδευση σε ένα σύστημα υπόγειας άρδευσης. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα 12

14 μικρά μεγέθη σταλακτήρων (κάτω από 0,9 l / h) μπορεί να είναι επικίνδυνα για απόφραξη κατά τη χρήση λυμάτων. Άρδευση μεταβλητών δόσεων Οι πρόσφατες εξελίξεις στις γεωργικές τεχνολογίες αφορούν τη διαχείριση των αγρών όχι ως ένα ενιαίο κομμάτι, αλλά τμηματικά. Επειδή οι αγροί δεν είναι ομοιογενείς, αλλά εμφανίζουν χωρική και χρονική παραλλακτικότητα στην απόδοση, την ποιότητα, τις ιδιότητες του εδάφους κλπ., οι γεωργικές εργασίες και καλλιεργητικές φροντίδες θα πρέπει να εκτελείται αναλόγως. Αυτή η νέα έννοια της διαχείρισης των γεωργικών εκμεταλλεύσεων λέγεται γεωργία ακριβείας και χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε παγκόσμιο επίπεδο. Η διαδικασία αρχίζει με τη συλλογή δεδομένων (χαρτογράφηση υψόμετρου, χαρτογράφηση παραγωγής, ιδιότητες του εδάφους, ιδιότητες φυτών κ.λπ.). Το επόμενο βήμα είναι η επεξεργασία των δεδομένων που οδηγεί στη δημιουργία ζωνών διαχείρισης και τέλος, εφαρμογές μεταβλητών δόσεων (άρδευση, λίπανση κλπ). Ως εκ τούτου, κάθε τμήμα του αγρού αντιμετωπίζεται σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες μεγιστοποιώντας την αποτελεσματικότητα και την ελαχιστοποιώντας την εφαρμογή εισροών. Σε μια μελέτη εφαρμογής άρδευσης σε μεταβλητές δόσεις στην περιοχή του Ευξείνου Πόντου, οι ερευνητές υπολόγισαν την εξοικονόμηση νερού και ενέργειας από την εφαρμογή. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν δυνατότητα για εξοικονόμηση νερού άρδευσης έως 7,3% στους πειραματικούς αγρούς. Η εξοικονόμηση ενέργειας που μπορεί να επιτευχθεί με την εισαγωγή της μεταβλητής δόσης άρδευσης (Variable Rate Irrigation, VRI) ανέρχεται σε toe (τόνοι ισοδύναμου πετρελαίου). Η παρούσα μελέτη περιλαμβάνει επίσης μια τεχνική περιγραφή και τα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας VRI για εφαρμογή σε σύστημα άρδευσης με ράμπα και καρούλι και το κόστους-οφέλους του συστήματος (Türker et al., 2011). Τεχνικές γεωργίας ακριβείας χρησιμοποιήθηκαν για προγραμματισμό των αρδεύσεων. Συγκρίνοντας την παραγωγή με χρήση μεταβλητής άρδευσης με αυτή που επιτεύχθηκε με παραδοσιακό προγραμματισμό άρδευσης σε καλλιέργεια βαμβακιού, παρουσίασαν μειωμένη χρήση νερού κατά 7 έως 9%, ενώ επιτεύχθηκε 13

15 κατά 19% υψηλότερη απόδοση σε σύγκριση με τον προγραμματισμό με βάση την ομοιόμορφη εφαρμογή (Hunsaker et al., 2010). Συστήματα μεταβλητής δόσης άρδευσης έχουν αναπτυχθεί έτσι ώστε να εφαρμόζεται άρδευση ακριβείας. Αρχικά τα συστήματα αυτά εισήχθησαν σε συστήματα άρδευσης τύπου pivot, προκειμένου να εκτελείται διαφοροποιημένη άρδευση ανάλογα με τις ζώνες διαχείρισης. Αρχικά δημιουργούνται οι ζώνες διαχείρισης της άρδευσης οι οποίες εισάγονται στο ειδικό λογισμικό του συστήματος άρδευσης, προκειμένου να εκτελέσει την εφαρμογή αναλόγως. Η χαρτογράφηση για τις ζώνες άρδευσης έγινε με βάση τη χαρτογράφηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του εδάφους (Εικόνα 2) (LaRue, 2011). Εικόνα 2. Μεταβλητή δόση άρδευσης σε σύστημα pivot σύμφωνα με τη χαρτογράφιση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας (ECa) (ECa βαθέως στρώματος αριστερά, ECa επιφανειακού στρώματος δεξιά) (πηγή: LaRue, 2011). Σε πρόσφατες μελέτες οι ερευνητές έχουν αρχίσει να αναπτύσσουν μηχανές στοχευόμενης άρδευσης για άρδευση ακριβείας για αυτοκινούμενα συστήματα άρδευσης (King et al., 1995, 1999; Türker, 1999; Al-Karadsheh et al.,2002; Rodriguezde-Miranda, 2003; Klocke et al.,2003; Coates and Brown, 2004 and Ohyama et al.,2005). Άρδευση με αισθητήρες Υπάρχει μια σειρά από αισθητήρες υγρασίας εδάφους οι οποίοι διατίθενται στο εμπόριο που μπορεί να βοηθήσουν στον προγραμματισμό άρδευσης. Σύμφωνα με πρόσφατες έρευνε,ς μειωμένη ή ελλειμματική άρδευση των οπωροφόρων δέντρων είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνική που αυξάνει την αποδοτικότητα χρήσης του νερού WUE και βοηθά στη ρύθμιση της ανάπτυξης και της δυναμικής των δέντρων, χωρίς απώλεια παραγωγής. Τόσο η χρονική στιγμή και το επίπεδο της υδατικής καταπόνησης είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχία της 14

16 μειωμένης άρδευσης. Σε σχετική έρευνα αισθητήρες υγρασίας εδάφους είχαν εγκατασταθεί ώστε να εφαρμόζεται η άρδευση όταν η αρνητική πίεση στο έδαφος φτάσει τα 200 kpa. Ο χρόνος άρδευσης προσαρμόστηκε με τη μέτρηση της υγρασίας του εδάφους αμέσως μετά την άρδευση (Goodwin and Boland, 2002). Στην Τζόρτζια (ΗΠΑ) χρησιμοποιήθηκε ασύρματο δίκτυο αισθητήρων για τον προγραμματισμό και τον έλεγχο της άρδευσης (Vellidis et al., 2008). Ασύρματο δίκτυο αισθητήρων σε συνδυασμό με τεχνολογίες αυτοματισμού χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη έξυπνων συστημάτων άρδευσης για την αμπελοκαλλιέργεια και τη μοντελοποίηση της δυναμικής εδάφους-νερού στην αμπελουργία (Ooi et al., 2008). Μοντέλα προσομοίωσης Αρκετά μοντέλα προσομοίωσης έχουν αναπτυχθεί για να βοηθήσουν στην άρδευση των καλλιεργειών. Ο FAO έχει αναπτύξει ένα μοντέλο προσομοίωσης, το CropWat, για να βοηθήσει τους παραγωγούς να διαχειρίζονται τα χωράφια τους πιο αποτελεσματικά. Οι Stricevic et al. (2011) προσπάθησαν να αξιολογήσουν την αποδοτικότητα της προσομοίωσης των ξηρικών και αρδευόμενων αραβόσιτου, ζαχαρότευτλων και ηλίανθου χρησιμοποιώντας το «AquaCrop». Υποστηρίζουν ότι το μοντέλο AquaCrop μπορεί να χρησιμοποιηθεί με έναν υψηλό βαθμό αξιοπιστίας στην πρακτική διαχείριση, το στρατηγικό σχεδιασμό της χρήσης των υδάτινων πόρων για άρδευση, ή την εκτίμηση της απόδοσης όσον αφορά την αλλαγή του κλίματος. Παρατήρησαν ότι το μοντέλο είναι σχετικά εύκολο στη χρήση και λειτουργεί σωστά ακόμα κι αν περιορισμένα δεδομένα εισόδου είναι διαθέσιμα. Τέλος συμπέραναν ότι είναι εξαιρετικά αξιόπιστο για τις προσομοιώσεις της βιομάζας, της απόδοσης και των αναγκών σε νερό. Χρήση επεξεργασμένων λυμάτων Μία από τις επιλογές για την ανάπτυξη μιας νέας πηγής υδατικών πόρων είναι η χρήση του νερού που υπό κανονικές συνθήκες θεωρείται μη χρήσιμο. Η ανακύκλωση είναι τόσο τεχνικώς και οικονομικά εφικτή και μπορεί να παρέχει σημαντικές ποσότητες επαναχρησιμοποιούμενου νερού από πηγές, όπως η απορροή και τα επεξεργασμένα λύματα. Υπό ορισμένες συνθήκες, είναι εφικτό για πραγματοποιείται η άρδευση με επεξεργασμένα λύματα. Η προέλευση αυτού του 15

17 νερού μπορεί να είναι είτε υπό μορφή αστικών αποβλήτων ή από κτηνοτροφικά απόβλητα ( Γενικές προτάσεις για βελτίωση νέες τεχνολογίες για το μέλλον Η χρησιμοποίηση παραδοσιακών πρακτικών και ορθών γεωργικών πρακτικών παράλληλα με την αξιοποίηση των πρόσφατων τεχνολογικών εργαλείων και τεχνικών θα οδηγήσει σε βελτιστοποίηση των συστημάτων γεωργικής παραγωγής και την ελαχιστοποίηση των εισροών (λιπασμάτων και αγροχημικών) χωρίς μείωση της απόδοσης και της ποιότητας και συνεπώς χωρίς οικονομικές επιπτώσεις για τους παραγωγούς. Αντίθετα οικονομικό όφελος μπορεί να παρατηρηθεί λόγω της μείωσης του κόστους εφαρμογής (μείωση των αγροχημικών και λιπασμάτων). Νέα πιο ακριβή γεωργικά μηχανήματα έχουν αναπτυχθεί. Ψεκαστήρες με σαρωτές λέιζερ, ή σόναρ που ανιχνεύουν τα δένδρα και ψεκάζουν απευθείας στο φύλλωμα. Άλλα ψεκαστικά έχουν εξοπλιστεί με ειδικές κάμερες που αναγνωρίζουν τα ζιζάνια, και ψεκάζουν την ελάχιστη αναγκαία ποσότητα ζιζανιοκτόνου άμεσα στο φύλλο. Επίσης, αισθητήρες NDVI χρησιμοποιούνται για να ανιχνεύουν το πράσινο χρώμα των ζιζανίων ή των φυτών, έτσι ώστε μόνο τα τμήματα που καλύπτονται με φυτά να ψεκάζονται και όχι το γυμνό χώμα. Τα συστήματα αυτά μπορούν να παρέχουν έως και 70% εξοικονόμηση εισροών. Αισθητήρες NDVI χρησιμοποιούνται επίσης για εφαρμογή αζωτούχου λιπάσματος σε πραγματικό χρόνο κυρίως για τις αροτραίες καλλιέργειες. Ο αισθητήρας τοποθετείται στο μπροστινό μέρος του γεωργικού ελκυστήρα ενώ πίσω αναρτάται το σύστημα εφαρμογής μεταβλητής λίπανσης. Καθώς ο ελκυστήρας κινείται, ο αισθητήρας αξιολογεί πόσο πράσινο ή χλωροτικό είναι το φύλλωμα των φυτών και δίνει σήμα στον ψεκαστήρα για να αυξήσει ή να ελαττώσει την ποσότητα του λιπάσματος αναλόγως. Νέες τεχνικές και στρατηγικές διαχείρισης έχουν αναπτυχθεί, όπως η γεωργία ακριβείας (ΓΑ) σύμφωνα με την οποία ο αγρός χωρίζεται σε ζώνες διαχείρισης και κάθε ζώνη αντιμετωπίζεται αναλόγως. Το τελικό στάδιο της εφαρμογής της ΓΑ είναι η εφαρμογή μεταβλητών μεταχειρίσεων (VRA). Κάθε ζώνη που παράγεται στα προηγούμενα στάδια λαμβάνει το ακριβές ποσό των εισροών (άρδευση, λίπανση κ.λπ.) που απαιτείται. Μηχανήματα VRA έχον αναπτυχθεί για να βοηθήσουν στο έργο αυτό. 16

18 Οι παραγωγοί πρέπει να ενθαρρύνονται να χρησιμοποιούν πιο αποτελεσματικά και προηγμένα συστήματα για την εφαρμογή των απαιτούμενων εισροών (σύστημα άρδευσης, λίπανση κλπ). Για παράδειγμα σύμφωνα με έρευνες η στάγδην άρδευση είναι ένας πολύ αποτελεσματικός τρόπος για την άρδευση της καλλιέργειας της πατάτας. Επίσης, η υπόγεια στάγδην άρδευση είναι ένα νέο σύστημα άρδευσης ακόμα πιο αποδοτικό από ό, η στάγδην άρδευση. Σε αυτό το σύστημα το δίκτυο εφαρμογής είναι εγκατεστημένο 2-70 εκατοστά κάτω από την επιφάνεια του εδάφους που προμηθεύουν απευθείας τον ριζικό σύστημα του φυτού με την υγρασία, ενώ η επιφάνεια παραμένει στεγνή (ελαχιστοποίηση της εξατμισοδιαπνοής). Τα συστήματα αυτά είναι ιδανικά για την άρδευση καλλιεργειών υψηλής αξίας, όπως το καλαμπόκι ή πατάτα. Επιπλέον, η στάγδην άρδευση παρέχει το πλεονέκτημα της εφαρμογής λίπανσης ταυτόχρονα με την άρδευση (υδρολίπανση). Χρησιμοποιώντας αυτό το σύστημα, η λίπανση μπορεί να εφαρμοστεί πολύ εύκολα και ανέξοδα με τον κατάλληλο αριθμό εφαρμογών. Επιπλέον, είναι απαραίτητη η χρήση μικρών μετεωρολογικών σταθμών για την παρακολούθηση και καταγραφή των μετεωρολογικών δεδομένων για τον σωστό υπολογισμό της εξατμισοδιαπνοής και κατά συνέπεια και τον βέλτιστο προγραμματισμό της άρδευσης. Χρήσιμες θα μπορούσε να φανούν συστήματα αυτόματου έλεγχου της άρδευσης και συσκευές όπως ανεμόμετρα για τη διακοπή ψεκασμού σε περίπτωση δυνατών ανέμων. 17

19 3. Η στρατηγική 3.1 Συνολικός στρατηγικός σχεδιασμός για την περιοχή Το έργο EUWATER έχει καθορίσει και θα αναπτύξει μια συνολική κοινή στρατηγική που θα οδηγήσει σε ελαχιστοποίηση της υποβάθμισης της ποιότητας και την έλλειψη του νερού. Η στρατηγική αυτή συνοψίζεται στο κεφάλαιο αυτό να γίνει πιο κατανοητό και ευρέως εφαρμόσιμη Κοινή στρατηγική για την ολοκληρωμένη διαχείριση της άρδευσης και λίπανσης Στα πλαίσια του έργου EUWATER αναπτύχθηκε μια κοινή μεθοδολογία για την αξιολόγηση των τρωτών σημείων της κάθε περιοχής προτείνοντας συγκεκριμένες μεθόδους διαχείρισης και εργαλεία για την εξοικονόμηση των υδάτινων πόρων και την πρόληψη της ρύπανσης των υδάτων από τα νιτρικά γεωργικής προέλευσης. Η συνολική διαδικασία περιγράφεται στο ακόλουθο διάγραμμα ροής (Εικόνα 3). Όπως φαίνεται στο διάγραμμα ροής, το πρώτο βήμα για τη διαδικασία είναι η συλλογή δεδομένων. Οι πληροφορίες και τα δεδομένα που απαιτούνται για τη διαδικασία είναι τα εξής: Υψόμετρο Κλίμα Χαρακτηριστικά του εδάφους Υδρογεωλογία Χρήσεις γης Δεδομένα καλλιεργειών Έπειτα από την συλλογή, τα δεδομένα υπόκεινται επεξεργασία για τη δημιουργία των μοντέλων που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της τρωτότητας της περιοχής που μελετάται. Η τρωτότητα συγκεντρώνεται σε διάφορους χάρτες που περιέχουν όλες τις πληροφορίες ζωτικής σημασίας. Οι χάρτες αυτοί είναι οι εξής: Ψηφιακά όρια Ψηφιακά δεδομένα για τις χρήσεις γης 18

20 Ψηφιακό μοντέλο εδάφους (υψόμετρο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, κλίση του εδάφους %) Ψηφιακή κατηγοριοποίηση του τύπου του εδάφους Ψηφιακά δεδομένα για τις γεωργικές εκμεταλλεύσεις Ψηφιακά δεδομένα των επιφανειακών υδάτων (λίμνες, ποτάμια κλπ) Ψηφιακά δεδομένα για τα υπόγεια ύδατα (υπόγειος υδροφορέας, γεωτρήσεις, βάθος υδροφόρου ορίζοντα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους) Ψηφιακά δεδομένα για τις προστατευόμενες περιοχές Ψηφιακά κλιματικά δεδομένα (ετήσια βροχόπτωση, ετήσια μέση θερμοκρασία, ετήσια εξατμισοδιαπνοή) Σημεία πηγών ρύπανσης Όλα τα παραπάνω ψηφιακά μοντέλα χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό της τρωτότητας με τη χρήση των δεικτών LOS και του σχετικού χρόνου διέλευσης (Transit Time, TT), για την δημιουργία των χαρτών τρωτότητας που είναι το τελικό αποτέλεσμα της εκτίμησης τρωτότητας. Παρέχουν ζωτικές χωρικές πληροφορίες για το ποιες περιοχές είναι πιο ευάλωτες σε νιτρορύπανση και έκπλυση νερού. Οι δείκτες που υπολογίστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή των χαρτών τρωτότητας είναι: LOSW-P: είναι οι ετήσιες απώλειες που οφείλονται σε βαθιά διήθηση κάτω από τη ζώνη ριζοστρώματος 30 cm (mm year -1 ) LOSW-R: είναι οι ετήσιες απώλειες που οφείλονται σε επιφανειακή απορροή (mm year -1 ) LOSN-PN: είναι οι ετήσιες απώλειες νιτρικών που οφείλονται σε βαθιά διήθηση κάτω από τη ζώνη ριζοστρώματος 30 cm (kg ha -1 year -1 ) LOSN-RN: είναι οι ετήσιες απώλειες νιτρικών που οφείλονται σε επιφανειακή απορροή (kg ha -1 year -1 ) Το άθροισμα των συνολικών απωλειών νερού και νιτρικών δίνονται από τις εξισώσεις: 19

21 ( LOSW-PR ) = ( LOSW-P ) + ( LOSW-R ) ( LOSN-PRN ) = ( LOSN-PN ) + ( LOSN-RN ) Transit Time TT: είναι ο ελάχιστος σχετικός χρόνος μετάβασης του νερού από την επιφάνεια του εδάφους για να φτάσει στον υδροφόρο ορίζοντα (ημέρες) Τα αποτελέσματα παρέχουν σημαντική πληροφορία. Ο χάρτης ευαισθησίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τις αρμόδιες αρχές και τους ειδικούς για τη διαχείριση και προστασία των υπόγειων υδάτων. Οι χάρτες ευαισθησίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για σκοπούς σχεδιασμού, πολιτικής, διαχείρισης και εκτίμησης της ρύπανσης. Περαιτέρω επεξεργασία των δεδομένων μπορεί να γίνει για να αναπτυχθεί ένα Σύστημα Υποστήριξης Αποφάσεων (Decision Support System, DSS), το οποίο θα παρέχει υποστήριξη στους παραγωγούς και τους φορείς λήψης αποφάσεων για τη βελτιστοποίηση της άρδευσης και λίπανσης, που θα οδηγήσει σε μια πιο βιώσιμη και φιλική προς το περιβάλλον γεωργία. Εκτός από τα τεχνικώς προσανατολισμένα ζητήματα, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η εφαρμογή των αποφάσεων πολιτικής στην περιοχή. Αυτές είναι: Οι Κώδικες Ορθής Γεωργικής Πρακτικής Οι παραδοσιακές πρακτικές Η οδηγία πλαίσιο για τα ύδατα Η οδηγία για τη νιτρορύπανση Κατά συνέπεια, μια ανασκόπηση και ανάλυση της κατάστασης στην περιοχή πραγματοποιήθηκε σχετικά με τα τεχνικά ζητήματα και τις πολιτικές που εφαρμόζονται. Επιπλέον, μια λεπτομερής ανασκόπηση της βιβλιογραφίας παρουσιάστηκε σε μια προσπάθεια να εντοπιστούν νέες αποδοτικές τεχνολογίες και διεθνείς πρακτικές. 20

22 Εικόνα 3. Γενικό διάγραμμα ροής της στρατηγικής για τη διαχείριση της άρδευσης και της λίπανσης. Όλα τα παραπάνω στοιχεία αναλύθηκαν για να προκύψουν οι δράσεις της στρατηγικής, οι οποίες χωρίζονται σε δύο κύριες κατηγορίες: Οι κοινές δράσεις που μπορούν να υιοθετηθούν από όλους τους ενδιαφερόμενους 21

23 Οι μεμονωμένες δράσεις προσαρμοσμένες ανάλογα με την κάθε κατάσταση που επικρατεί στην περιοχή μελέτης 3.2 Εκτίμηση της ευαισθησίας Χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία που αναπτύχθηκε στο πρόγραμμα EU.WATER από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, αξιολογήθηκαν οι ευαίσθητες περιοχές ως ποσοστό της έκπλυσης νιτρικών προς την ποσότητα εφαρμογής αζώτου στην επιφάνεια του εδάφους και ως χρόνος μεταφοράς των νιτρικών από το ριζόστρωμα στον ταμιευτήρα. Συνεπώς υπολογίστηκαν οι δείκτες LOS και ο χρόνος μετάβασης (Transit Time, TT) Χάρτες ευαισθησίας, υδρολογική λεκάνη Σαριγκιόλ Ότι αφορά τις συνολικές απώλειες νερού (LOSW-PR), η πιο ευπαθής ζώνη εντοπίζεται στο ορεινό βορειοανατολικό τμήμα της λεκάνης. Δυο περιοχές χαρακτηρίζονται ως πιο ευαίσθητες σε απώλειες νερού και νιτρικών και αφορούν i) την απομακρυσμένη ορεινή περιοχή βορειοανατολικά και ii) τις περιοχές στην άκρη και περιμετρικά των ορίων του ταμιευτήρα. Εικόνα 4. Σχετικός χρόνος μετάβασης του διηθούμενου νερού για να φτάσει στον υπόγειο υδροφορέα. Στην πρώτη περίπτωση οι περιοχές βρίσκονται μακριά από τον ταμιευτήρα και παρουσιάζουν χαμηλή πιθανότητα ρύπανσης των υπόγειων υδάτων. Αντίθετα παρουσιάζεται υψηλός κίνδυνος ρύπανσης των επιφανειακών υδάτων. 22

24 Οι περιοχές της δεύτερης περίπτωσης απαιτούν περισσότερη προσοχή επειδή βρίσκονται πάνω από τον κεντρικό ταμιευτήρα. Παρατηρώντας το χάρτη σχετικού χρόνου μετάβασης ΤΤ (Εικ. 4), αυτές οι περιοχές παρουσιάζουν χαμηλές τιμές ΤΤ και χαρακτηρίζονται από υψηλότερη πιθανότητα ρύπανσης των υπόγειων υδάτων. Εικ. 5. Χάρτης συνολικών απωλειών νερού για την αγροτική γη της λεκάνης Σαριγκιόλ σε mm year -1. Εικ. 6. Χάρτης συνολικών απωλειών νιτρικών για την αγροτική γη της λεκάνης Σαριγκιόλ σε kg N ha -1 year Επεξήγηση των χαρτών Τα αποτελέσματα παρέχουν σημαντική πληροφορία. Ο χάρτης ευαισθησίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τις αρμόδιες αρχές και τους ειδικούς για τη διαχείριση και προστασία των υπόγειων υδάτων. Οι χάρτες ευαισθησίας μπορούν 23

25 να χρησιμοποιηθούν για σκοπούς σχεδιασμού, πολιτικής, διαχείρισης και εκτίμησης της ρύπανσης. Για παράδειγμα: όσο υψηλότερες οι απώλειες νερού LOSN-PN (μπλε χρώμα), τόσο υψηλότερος ο κίνδυνος ρύπανσης των υδάτων με νιτρικά και συνεπώς τόσο μεγαλύτερη η ευαισθησία του υδροφορέα. Η εφαρμογή του κώδικα ορθής γεωργικής πρακτικής στην περιοχή θα συμβάλλει στη μείωση της ρύπανσης των υπόγειων υδάτων με νιτρικά. Η αναμενόμενη μείωση θα επιτευχθεί από μείωση των εφαρμογών λίπανσης, την εφαρμογή εναλλακτικών τεχνικών άρδευσης, την καλύτερη επιλογή των καλλιεργειών σύμφωνα με τα εδαφικά χαρακτηριστικά και τα οικονομικά κίνητρα κτλ. Θα πρέπει να οργανωθούν εκπαιδευτικά σεμινάρια για την επιμόρφωση των ανθρώπων στο να χρησιμοποιούν μεθόδους για βελτιστοποίηση της χρήσης νερού και λιπασμάτων. 3.3 Εφαρμογή του Συστήματος Υποστήριξης Αποφάσεων (DSS) Το σύστημα υποστήριξης λήψης αποφάσεων (DSS) έχει ήδη αναπτυχθεί και εφαρμόζεται για την υδρολογική λεκάνη της Σαριγκιόλ στα πλαίσια του έργου EUWATER. Σύμφωνα με τα αρχικά αποτελέσματα της εφαρμογής, παρέχει υποστήριξη προς τους παραγωγούς σχετικά με το σχεδιασμό την παραγωγής και της ορθολογικής διαχείρισης των υδάτων και των πρακτικών λίπανσης. Το σύστημα DSS θα είναι ελεύθερο να χρησιμοποιηθεί από τους παραγωγούς μέσω της ιστοσελίδας του έργου EUWATER. Για την Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας, τα πιο σημαντικά ζητήματα αποδείχθηκε ότι είναι η σαφής κατανόηση και η βελτίωση του υδατικού ισοζυγίου σε περιφερειακό επίπεδο καθώς και η βελτίωση της άρδευσης και της αποτελεσματικότητας λίπανσης σε επίπεδο γεωργικής εκμετάλλευσης. Σε σχέση με τη βελτίωση του υδατικού ισοζυγίου σε περιφερειακό επίπεδο, πραγματοποιήθηκε μελέτη για την καταγραφή των γεωτρήσεων στην περιοχή της υδρολογικής λεκάνης της Σαριγκιόλ και για την παρακολούθηση της ροής των υδάτων. Επίσης πραγματοποιήθηκε σχεδιασμός για τη συνέχιση της μελέτης σε περιφερειακό επίπεδο, έτσι ώστε η Περιφερειακή Αρχή να αποκτήσει τις απαραίτητες πληροφορίες για τη διαχείριση υδατικού ισοζυγίου σε περιφερειακό επίπεδο. 24

26 Τα DSS θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν από οποιαδήποτε άλλη περιφέρεια / περιοχή παρέχοντας τις απαραίτητες πληροφορίες για τον προγραμματισμό της παραγωγής και τη διαχείριση των υδάτων και της λίπανσης. Το ΑΠΘ χρησιμοποίησε τους χάρτες τρωτότητας και τη βάση δεδομένων που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια του προγράμματος EUWATER για να προχωρήσει ένα βήμα περαιτέρω με την ανάπτυξη ενός Συστήματος Υποστήριξης Αποφάσεων (Decision Support System, DSS) για την περιοχή της Σαριγκιόλ που είναι η περιοχή μελέτης. Το DSS είναι ένα σημαντικό εργαλείο προγραμματισμού που επιτρέπει στις αρμόδιες αρχές να σχεδιάσουν βέλτιστες πολιτικές ανάπτυξης και την προστασία των υπόγειων υδάτων από τη γεωργική χρήση της γης. Επίσης, υποστηρίζει τον προγραμματισμό της παραγωγής και της διαχείρισης των υδάτων και της λίπανσης. Από τα αποτελέσματα μπορούμε να συνοψίσουμε ότι το DSS επιτυγχάνει να μειώσει τη χρήση λιπασμάτων και την κατανάλωση του νερού. Με τη χρήση του DSS στα πλαίσια του έργου EUWATER μπορούμε να επιτύχουμε τo βέλτιστο σχεδιασμό των καλλιεργειών στην περιοχή μελέτης συνδυάζοντας διαφορετικά κριτήρια λαμβάνοντας υπόψη τους χάρτες GIS που έχουν δημιουργηθεί στα πλαίσια της έρευνας του έργου. Το Σύστημα Υποστήριξης Αποφάσεων (DSS) είναι ένα υπολογιστικό σύστημα που περιλαμβάνει τα μοντέλα και μια σειρά από βάσεις δεδομένων. Το DSS του EUWater είναι ένα απλό βήμα προς βήμα λογισμικό το οποίο βασίζεται στους χάρτες GIS δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας τους δείκτες τρωτότητας που αναπτύχθηκαν για το έργο EUWATER. Το DSS χρησιμοποιείται επίσης για την προσομοίωση διαφόρων σεναρίων και πολιτικών σύμφωνα με τις αλλαγές στις διαφορετικές κοινωνικές, οικονομικές και περιβαλλοντικές παραμέτρους (π.χ. διαφορετικά επίπεδα χημικών ουσιών ή την κατανάλωση νερού ανά καλλιέργεια). Τα αποτελέσματα από την εφαρμογή στην Ελλάδα δείχνουν ότι το DSS επιτυγχάνει τους τρεις κύριους στόχους που έχουν τεθεί από τον ορισμό του μοντέλου. Η αύξηση του μικτού περιθωρίου κέρδους κυμαίνεται από (3,69% - 13,88%), η μείωση της χρήσης λιπασμάτων από (8,05% - 12,95%) και τέλος η μείωση της εργασίας κυμαίνεται μεταξύ (11,95% - 13,58%), ανάλογα με τα σενάρια. 25

27 4. Συμπεράσματα στρατηγικός σχεδιασμός για τη διατήρηση των υδάτινων πόρων και τη μείωση της νιτρορύπανσης Στα πλαίσια του έργου EUWATER δύο βασικές προτεραιότητες ακολουθήθηκαν: Εξοικονόμηση υδατικών πόρων Πρόληψη της ρύπανσης των υδάτων από νιτρικά γεωργικής προέλευσης 4.1 Δράσεις για την εξοικονόμηση υδάτινων πόρων Η μείωση της κατανάλωσης νερού στη γεωργία είναι κρίσιμο ζήτημα. Τα ακόλουθα μέτρα και συστάσεις προτείνονται για τη βιώσιμη διαχείριση των υδάτων στις αγροτικές περιοχές της Νοτιοανατολικής Ευρώπης: Τεχνικά ζητήματα: Διαχείριση του εδάφους Υλοποίηση συστήματος ελάχιστης κατεργασίας εδάφους ώστε να μειωθούν οι απώλειες νερού από το έδαφος. Αποφυγή βαθιάς άροσης κάτω από 40 εκατοστά. Όταν είναι απαραίτητο βαθύ όργωμα, το έδαφος δεν θα πρέπει να αντιστρέφεται. Εφαρμογή συνδυασμένης κατεργασίας του εδάφους (σύνθετο σύστημα). Υιοθέτηση καλλιεργητικών τεχνικών που επιτυγχάνουν προστασία του εδάφους όσον αφορά την συμπίεση, την υποβάθμιση της δομής του και εκτέλεση αποτελεσματικού ελέγχου της διάβρωσης σε επικλινή εδάφη και αροταίες εκτάσεις. Σε επικλινή εδάφη το όργωμα πρέπει να γίνεται κατά μήκος των ισοϋψών για τον περιορισμό της απορροής του νερού και της διάβρωσης του εδάφους. Όπου υπάρχει κίνδυνος πλημμυρών η άροση πρέπει να γίνεται με τρόπο που να διασφαλίζει ισοπέδωση του εδάφους. 26

28 Άρδευση Βελτίωση του υδατικού ισοζυγίου Ο όρος Υδατικό Ισοζύγιο αντιστοιχεί στις μεθόδους που εξετάζουν τις ιδιότητες και τη φυσιολογία των φυτών, υπολογίζοντας τις πραγματικές ανάγκες σε νερό σε κάθε στάδιο της ανάπτυξης των φυτών, τις ιδιότητες του εδάφους και των κλιματικών συνθηκών, προκειμένου να συμβουλεύουν τους παραγωγούς για την εφαρμογή της βέλτιστης ποσότητας νερού άρδευσης στην πλέον κατάλληλη χρονική στιγμή. Το υδατικό ισοζύγιο είναι απαραίτητο για τη λήψη αποφάσεων σχετικά με τη διαχείριση των υδάτων. Η βελτίωση του υδατικού ισοζυγίου μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση ορισμένων εργαλείων διαχείρισης, όπως: Παρακολούθηση των μετεωρολογικών δεδομένων (μετεωρολογικοί σταθμοί) Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, η άρδευση μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα με τις πραγματικές ανάγκες και τις συνθήκες του αγροκτήματος. Πρόσφατα έχουν αναπτυχθεί διάφοροι αισθητήρες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μικροί μετεωρολογικοί σταθμοί αποτελώντας λύση χαμηλού κόστους για παρακολούθηση των μικροκλιματικών συνθηκών σε επίπεδο αγροκτήματος. Εκτός από τα παραπάνω ιδιωτικά συστήματα που είναι δυνατό να εφαρμοστούν σε μεγάλα αγροκτήματα, στις περιπτώσεις μικρών γεωργικών εκμεταλλεύσεων όπου δεν μπορούν να αντέξουν το κόστος αυτής της τεχνολογίας, οι παράμετροι του καιρού μπορεί να παρακολουθούνται σε τοπικό επίπεδο από τις τοπικές αρχές (δήμο ή περιφέρεια) και να διατίθενται στους ενδιαφερόμενους. Παρακολούθηση του εδάφους Οι ιδιότητες του εδάφους (υδατοχωρητικότητα, σημείο μόνιμης μάρανσης, σύσταση, διηθητικότητα) είναι απαραίτητες για την εκτέλεση του προγραμματισμού άρδευσης. Συνεπώς η δειγματοληψία εδάφους και η παρακολούθηση των 27

29 εδαφικών ιδιοτήτων είναι πολύ χρήσιμη. Στις περιπτώσεις όπου η δειγματοληψία του εδάφους σε επίπεδο γεωργικής εκμετάλλευσης δεν είναι εφικτή, χάρτης εδαφικών ιδιοτήτων έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του έργου EUWATER για την περιοχή έρευνας. Οι χάρτες είναι διαθέσιμοι στην ιστοσελίδα EUWATER και μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τους γεωπόνους ή τους παραγωγούς για τον υπολογισμό προγράμματος άρδευσης. Δημιουργία υπηρεσίας διαχείρισης της άρδευσης Επιπλέον, η εφαρμογή μιας υπηρεσίας άρδευσης, ενδεχομένως μέσω του διαδικτύου, θα μπορούσε να διαχειρίζεται το υδατικό ισοζύγιο με επιστημονική βάση, από έμπειρους ειδικούς, σε ένα ευρύ φάσμα χρηστών. Χρησιμοποίηση των μοντέλων προσομοίωσης To DSS μπορεί να φανεί πολύ χρήσιμο για τη βελτιστοποίηση της διαχείρισης των αγροτικών εκμεταλλεύσεων. Το DSS είναι διαθέσιμο για όλους και μπορεί να διαχειριστεί από τις αρμόδιες υπηρεσίες ώστε να ελέγχουν και να συμβουλεύουν κατάλληλα τους παραγωγούς. Η χρήση των μοντέλων προσομοίωσης, με τη βοήθεια ειδικών λογισμικών για τον υπολογισμό του προγραμματισμού άρδευσης σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες για κάθε καλλιέργεια και για κάθε περιοχή μπορεί να είναι ζωτικής σημασίας. Πολλά προγράμματα λογισμικού έχουν αναπτυχθεί κάποια εκ των οποίων είναι ελεύθερα για να χρησιμοποιηθούν από οποιονδήποτε παρέχοντας φιλικό και εύκολο στη χρήση περιβάλλον. Οι παραγωγοί και οι γεωπόνοι πρέπει να γνωρίσουν αυτά τα προγράμματα και να ενημερωθούν ή να εκπαιδευτούν στη χρήση των εργαλείων αυτών. Οι τοπικές αρχές μπορούν να έχουν μια ενημερωτικό ή εκπαιδευτικό ρόλο σε αυτή την κίνηση. Επίσης, η άρδευση μπορεί να γίνεται σύμφωνα με τη διαθέσιμη υγρασία του εδάφους. Χρήσιμα εργαλεία για την παρακολούθηση της περιεκτικότητας του εδάφους σε νερό είναι οι αισθητήρες υγρασίας εδάφους και τα τενσιόμετρα. Αυτόματη άρδευση έχει αρχίσει να εφαρμόζεται σύμφωνα με τις μετρήσεις αισθητήρων. Ενδεχομένως, η χρήση των αισθητήρων υγρασίας του εδάφους σε 28

30 συνδυασμό με κλιματικά δεδομένα από ιδιωτικό μετεωρολογικό σταθμό ή από τους τοπικούς φορείς θα οδηγήσει σε βελτιστοποιημένη χρήση υδατικού ισοζυγίου. Βελτίωση της αποδοτικότητας της άρδευσης Μια αποτελεσματική άρδευση παρέχει νερό με βάση τις πραγματικές ανάγκες για την ανάπτυξη των φυτών και την επίτευξη υψηλής απόδοσης. Επιπλέον η περιεκτικότητα του εδάφους σε νερό θα πρέπει να διατηρείται κάτω από την υδατοϊκανότητα για αποφυγή έκπλυσης και τη διατήρηση της διαθεσιμότητας του νερού. Για την ορθολογική χρήση του αρδευτικού νερού η μέθοδος άρδευσης είναι σημαντική. Η σωστή χρήση των εγκαταστάσεων άρδευσης συντελεί στην επίτευξη υψηλού βαθμού απόδοσης. Οι παράμετροι που πρέπει να εξεταστούν για την επιλογή της βέλτιστης μεθόδου άρδευσης είναι: η εδαφική σύσταση, τα χημικά χαρακτηριστικά του εδάφους, η κλίση, οι ανάγκες και ιδιαιτερότητες της καλλιέργειας, η ποσότητα και ποιότητα του νερού, τα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά. Όπως αναφέρθηκε στα προηγούμενα κεφάλαια, τα διάφορα συστήματα άρδευσης παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στην απόδοση άρδευσης. Το πιο αποτελεσματικό σύστημα άρδευσης είναι η υπόγεια στάγδην άρδευση, διότι το νερό εφαρμόζεται άμεσα στο ριζικό σύστημα, ενώ η επιφάνεια του εδάφους παραμένει στεγνή ελαχιστοποιώντας την εξατμισοδιαπνοή. Από την άλλη πλευρά παρουσιάζει υψηλό κόστος εγκατάστασης και δυσκολίες στην εγκατάσταση και συντήρηση και ως εκ τούτου μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για καλλιέργειες υψηλής αξίας και πολυετείς καλλιέργειες (δένδρα, αμπέλια κ.λπ.). Η στάγδην άρδευση είναι επίσης εξαιρετικά αποτελεσματικό σύστημα άρδευσης. Το κόστος εγκατάστασης είναι προσιτό κυρίως σε δυναμικές καλλιέργειες όπως το καλαμπόκι. Επίσης χρησιμοποιείται ευρέως σε παγκόσμιο επίπεδο. Ως εκ τούτου, συνιστάται να χρησιμοποιείται όποτε είναι δυνατόν. Προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η αποδοτικότητα της άρδευσης πρέπει να ακολουθηθούν τα εξής: 29

31 Τεχνικές εξοικονόμησης νερού όπως η στάγδην άρδευση θα πρέπει να προτιμώνται, με στόχο τη μείωση των ποσοτήτων των υπόγειων υδάτων που χρησιμοποιούνται για τη γεωργία. Νέα πιο αποδοτικά συστήματα άρδευσης και τακτικές διαχείρισης (υπόγεια στάγδην άρδευση, άρδευση μεταβλητών δόσεων, άρδευση με αισθητήρες κλπ.) πρέπει να εξεταστούν και να και να προωθηθούν για ευρεία χρήση. Η χρήση των μοντέλων προσομοίωσης και λογισμικών προγραμματισμού άρδευσης θα πρέπει να εισαχθούν και να εφαρμοστούν σε επίπεδο γεωργικής εκμετάλλευσης από τους παραγωγούς ή τους ειδικούς (ανάπτυξη υπηρεσιών για τη διαχείριση άρδευσης σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες σε τοπικό επίπεδο). Ενίσχυση των παραγωγών για την εισαγωγή μετεωρολογικών σταθμών και παρακολούθηση του εδάφους για τον αποτελεσματικό υπολογισμό των πραγματικών αναγκών άρδευσης. Αυτό μπορεί να πραγματοποιείται σε επίπεδο περιφέρειας ή δήμου. Ανάπτυξη συστήματος υποστήριξης αποφάσεων (DSS), παρέχοντας πολύτιμες αποφάσεις της διαχείρισης προς τους παραγωγούς. Εφαρμογή άρδευσης με μικροψεκαστήρες σε συστήματα χαμηλής πίεσης για εφαρμογή του νερού κοντά στην επιφάνεια του εδάφους. Να μην πραγματοποιείται άρδευση μεσημεριανές ώρες (11:00-15:00) λόγω της υψηλής ηλιακής ακτινοβολίας (υψηλή εξατμισοδιαπνοή από την επιφάνεια του εδάφους). Διατήρηση του αρδευτικού δικτύου και του εξοπλισμού σε καλή κατάσταση, ώστε να εξασφαλίζεται η μέγιστη αποτελεσματικότητα. Συχνές επιθεωρήσεις πρέπει να διενεργούνται για πιθανές διαρροές ή ζημιές και για την αξιολόγηση της γενικής απόδοσης. Αντικατάσταση των συστημάτων άρδευσης με πιο αποτελεσματικά και λιγότερο απαιτητικά, επισκευή ή αναβάθμιση των υφιστάμενων συστημάτων άρδευσης και αντικατάσταση των παλιών μηχανημάτων άρδευσης με νέα πιο αποτελεσματικά. Αξιοποίηση των επεξεργασμένων λυμάτων για σκοπούς άρδευσης, ώστε να μειωθεί η άντληση των υπόγειων υδάτων. 30