Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα Συνεργασίας HORIZON 2020 «FATIMA»: Διαφοροποιημένη εφαρμογή εισροών σε καλλιέργειες βαμβακιού, αραβοσίτου και σίτου

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα Συνεργασίας HORIZON 2020 «FATIMA»: Διαφοροποιημένη εφαρμογή εισροών σε καλλιέργειες βαμβακιού, αραβοσίτου και σίτου"

Θεράπων Γιάγκος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα Συνεργασίας HORIZON 2020 «FATIMA»: Διαφοροποιημένη εφαρμογή εισροών σε καλλιέργειες βαμβακιού, αραβοσίτου και σίτου Χρίστος Τσαντήλας, Ελευθέριος Ευαγγέλου ΕΛΓΟ ΔΗΜΗΤΡΑ, Ινστιτούτο Βιομηχανικών και Κτηνοτροφικών Φυτών

Research and Innovation Action 2015-2018 co-funded by EU H2020 (8 MEUR, grant

συστήματα Το FATIMA δείχνει ένα δρόμο για μετάβαση στις νέες απαιτήσεις της

2 Research and Innovation Action co-funded by EU H2020 (8 MEUR, grant ) FAO: προτροπή για: θεμελιακές αλλαγές στα παραγωγικά και γεωργικά συστήματα Το FATIMA δείχνει ένα δρόμο για μετάβαση στις νέες απαιτήσεις της γεωργίας και της παραγωγής τροφίμων ΠΡΟΣΠΑΘΕΙ ΝΑ ΚΑΝΕΙ ΤΗΝ ΕΝΤΑΤΙΚΗ ΓΕΩΡΓΙΑ ΒΙΩΣΙΜΗ

εξωτερικές εισροές (κυρίως νερό και θρεπτικά) καθώς και την παραγωγικότητα.

3 FARMING TOOLS FOR EXTERNAL NUTRIENTS INPUTS AND WATER MANAGEMENT FATIMA ΣΤΟΧΟΣ ΚΑΙ ΟΡΑΜΑ Ανάπτυξη νέων καινοτόμων εργαλείων και υπηρεσιών που θα βοηθήσουν την εντατική γεωργία στην Ευρώπη να βελτιστοποιήσει τις εξωτερικές εισροές (κυρίως νερό και θρεπτικά) καθώς και την παραγωγικότητα. Διάρκεια έργου: 3 χρόνια (τώρα μήνας 20) Προϋπολογισμός: ευρώ Συντονιστής: Universidad de Castilla-La Mancha (Spain) Web page:

4 FATIMA, ΠΟΥ ΚΑΙ ΠΟΙΟΙ 1. Universidad de Castilla-La Mancha, 2. Instituto Técnico Agronómico de Albacete, 3. ALIARA AGRÍCOLA, 4. S.L, ARIESPACE, 5. Istituto Nazionale di Economia Agraria 6. Research Centre for the Soil-Plant System 7. Doiseco Unipessoal Lda 8. Institute for Environmental Studies Amsterdam 9. Institut National de la Recherche Agronomique 10. Methodology Centre for Environment Assessment 11. Research Institute for Soil and Water Conservation 12. Baltic Open Solutions Center Ltd 13. Goulandris Natural History Museum 14. Hellenic Agricultural Organization -Demeter 15. Agricultural University of Athens 16. RED COAST International 17. Sigma Geotechnologie 18. DRAXIS ENVIRONMENTAL 19. University of Natural Resources and Life Sciences Mancha Oriental (Spain) Avignon (France) Tarquinia (Italy) Marchfeld (Austria) Dehtáře (Czech Republic) Thessaly (Greece) Gediz (Turkey)

5 Η ομάδα του FATIMA 1 st Plenary meeting, Albacete, Spain

6 ΤΟ FATIMA ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 6 ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΟΜΑΔΕΣ ΦΟΡΕΑΣ Κέντρο ΓΑΙΑ, Μουσείο Γουλανδρή Φυσικής Ιστορίας, (ΑΘΗΝΑ) ΕΛΓΟ Δήμητρα, Ινστιτούτο Βιομηχανικών και Κτηνοτροφικών Φυτών (ΛΑΡΙΣΑ) Γεωπονικό Παν/μιο, Εργαστήριο Γεωργικής Υδραυλικής (ΑΘΗΝΑ) Red Coast International (ΒΟΥΛΓΑΡΙΑ) Sigma International (ΜΟΝΑΧΟ) DRAXIS- Τεχνολογίες περιβάλλοντος (ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ) Επιστημονικός Υπεύθυνος Δρ. Σταμάτης Σταματιάδης Δρ. Χρίστος Τσαντήλας Δρ. Νικόλαος Δέρκας Δρ. Μηχάλης Γκλαμπεδάκης Δρ. Νίκος Σπυρόπουλος Δρ. Ευάγγελος Κοσμίδης Βασική περιγραφή του ρόλου στο FATIMA Work Package Leader. Υπεύθυνος του πακέτου εργασίας σχετικά με τη μεταβλητή παροχή αζώτου σε πραγματικό χρόνο, σε συνθήκες αγρού. Regional manager. Υπεύθυνος της πιλοτικής εφαρμογής των εργαλείων του FATIMA στη λεκάνη απορροής του Πηνειού. Οργάνωση και παρακολούθηση των πειραμάτων αγρού. Οργάνωση των regional και plenary meetings Παρακολούθηση του υδατικού ισοζυγίου στα πειράματα. Υπεύθυνος της χρήσης του εργαλείου SPIDER (χρήση δορυφορικών εικόνων για τη διαχείριση αρδευτικού νερού σε επίπεδο αγρού) στο FATIMA Υπεύθυνος για τη συναρμολόγηση σωστή λειτουργία των συστημάτων που χρησιμοποιούνται για τη μεταβλητή παροχή αζώτου Υπεύθυνος για τη επεξεργασία των δορυφορικών δεδομένων και τη χρήση τους στη διαχείριση του αρδευτικού νερού και του αζώτου σε επίπεδο αγρού Work package leader στο πακέτο εργασίας που σχετίζεται με την εμπορική αξιοποίηση των εργαλείων του FATIMA, τη διάδοση των αποτελεσμάτων του προγράμματος καθώς και την κατάρτιση.

7 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΣΥΜΕΤΟΧΗ ΣΤΟ FATIMA Βασικός σκοπός η ανάπτυξη και αξιολόγηση ενός αυτοματοποιημένου συστήματος μεταβλητής παροχής αζώτου για επιφανειακή λίπανση σε πραγματικό χρόνο σύμφωνα με τις ανάγκες των φυτών που διαφοροποιούνται τόσο χωρικά όσο και χρονικά σε κάθε αγρό. Με τη νέα μέθοδο που δοκιμάζεται για πρώτη φορά παγκοσμίως στην Ελλάδα, αναμένεται να μειωθεί η συνολική ποσότητα αζώτου που εφαρμόζεται στις καλλιέργειες και ταυτόχρονα να αυξηθεί η απόδοση χρήσης του και η απόδοση της παραγωγής, με οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη.

8 ΓΙΑΤΙ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗ ΠΑΡΟΧΗ ΑΖΩΤΟΥ Χαμηλή αξιοποίηση του προστιθεμένου αζώτου στις καλλιέργειες (30-60%) κακός συγχρονισμός μεταξύ της διαθεσιμότητας του εδαφικού αζώτου και της ζήτησης του από την καλλιέργεια ενιαία εφαρμογή δόσεων αζωτούχων λιπασμάτων σε ένα αγρό, ανεξάρτητα της χωρικής μεταβολής των εδαφικών ιδιοτήτων του και αποτυχία υπολογισμού του μεταβαλλόμενου χρόνου μέγιστης ζήτησης αζώτου από την καλλιέργεια Η βέλτιστη δόση αζώτου διαφέρει σημαντικά στο χώρο, και με τη χρήση κατάλληλων εργαλείων που θα μπορούσαν να καταγράψουν αυτή την παραλλακτικότητα και να εφαρμόσουν άζωτο ανάλογα των διαφοροποιήσεων, θα μπορούσε να αυξηθεί σημαντικά η αποδοτικότητα της αζωτούχου λίπανσης. Πειραματικός αγρός Νέας Λεύκης, Λάρισα.

9 ΤΡΟΠΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ ΑΖΩΤΟΥ Ειδικός καταγραφέας δεδομένων με ενσωματωμένο GPS μετατρέπει την πληροφορία των αισθητήρων σε δόση αζωτούχου λιπάσματος μέσω αλγορίθμου Οι δόσεις αζωτούχου λίπανσης εφαρμόζονται από κατάλληλο λιπασματοδιανομέα που λειτουργεί με αέρα και έχει τη δυνατότητα να διαφοροποιεί τις ποσότητες λιπάσματος ανάλογα με το σήμα που δέχεται από ένα ειδικό controller Ενεργοί αισθητήρες φυλλώματος καταγράφουν τη συγκέντρωση αζώτου στα φυτά Η ΛΙΠΑΝΣΗ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ

10 ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ ΑΖΩΤΟΥ- ΤΥΠΟΣ ΤΡΑΚΤΕΡ Μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιοδήποτε είδος τρακτέρ Το σύστημα είναι εγκατεστημένο σε ειδική βάση που έλκεται από το τρακτέρ Το τρακτέρ τροφοδοτεί το σύστημα με ρεύμα από τη μπαταρία και μέσω του power take-off παρέχεται ο κατάλληλος αέρας για την εφαρμογή του λιπάσματος Το τρακτέρ που χρησιμοποιήθηκε στον πειραματισμό του βάμβακος : 43 ετών

11 Ο ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΒΛΙΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ ΑΖΩΤΟΥ Holland K.H. and J.S. Schepers Derivation of a variable rate nitrogen application model for in-season fertilization of corn. Agronomy Journal 102: N appl = ( N opt N βασικής ) Βέλτιστη δόση N για όλη τη περίοδο (1 SI) SI Ο δείκτης SI (sufficient index) συγκρίνει τα δεδομένα της χλωροφύλλης από μια περιοχή αναφοράς υψηλής περιεκτικότητας σε άζωτο με το υπόλοιπο τμήμα του αγρού ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥ Χρησιμοποιεί το φυτό ως δείκτη Ενσωματώνει τη στιγμή της λίπανσης όλους τους εδαφικούς, κλιματικούς, φυσιολογικούς παράγοντες που επηρεάζουν την ανάγκη του φυτού σε άζωτο

πραγματικές συνθήκες Συνεργασία με παραγωγούς της περιοχής

12 ΠΙΛΟΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ/ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΠΕΔΙΟΥ 3 καλλιέργειες: Σιτάρι, Βαμβάκι, Καλαμπόκι 3 έτη πειραμάτων Πειραματικός σχεδιασμός σε πραγματικές συνθήκες Συνεργασία με παραγωγούς της περιοχής Βασίλης Σαμαράς Γιώργος Τσερλικάκης Αχιλλέας Χονδρονάσιος Γιώργος Σαμαράς

13 FARM2 VRT CNTL VRT FARM2 CNTL VRT CNTL FARM2 CNTL VRT FARM2 ΠΕΙΡΑΜΜΑΤΑ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ BLOCK4 BLOCK3 BLOCK2 BLOCK1 Πλήρως τυχαιοποιημένες ομάδες 4 επαναλήψεις κάθε μεταχείρισης Μεταχειρίσεις: CNTL : Μόνο βασική λίπανση FARM: Συμβατική λίπανση VRT: Μεταβλητή παροχή

14 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΤΟ ΣΙΤΑΡΙ Η μεταβλητή παροχή μείωσε τη συνολική ποσότητα του εφαρμοζόμενου αζώτου κατά 38% χωρίς να μειωθεί η απόδοση σε καρπό Η υψηλή διακριτική ικανότητα του συστήματος στο 1 m για την ανίχνευση και παροχή αζώτου επιτυγχάνεται για πρώτη φορά διεθνώς

15 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ ΠΑΡΟΧΗΣ ΕΩΣ ΣΗΜΕΡΑ Μεταχείριση Απόδοση Ποσότητες N που εφαρμόστηκαν Αποτελεσματικότητα χρήσης Αζώτου kg ha -1 kg N ha -1 kg yield/kg N Βαμβάκι 2015 Preplant 3, VRA 3, Farmer 3, Βαμβάκι 2016 Preplant 3, VRA 2, Farmer 2, Σιτάρι Preplant 5, VRA 5, Farmer 5,

16 ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΣΕ ΚΑΛΑΜΠΟΚΙ: Χρήση αισθητήρων για καθορισμό δόσεων επιφανειακής λίπανσης GPS SENSOR DATA LOGGER -28% -47% -32% -28% Παρόμοιες αποδόσεις με μείωση της επιφανειακής λίπανσης από 28-47%

17 ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Σύνολο κόστους όλων των επιμέρους στοιχείων για την συναρμολόγηση του συστήματος μεταβλητής παροχής: Μελλοντική εμπορική αξία συστήματος??? Μπορεί να χρησιμοποιηθεί από ομάδες παραγωγών/ συνεταιρισμούς/ εταιρείες παροχής υπηρεσιών στον αγροτικό τομέα Λειτουργεί ανεξαρτήτως φυσικού φωτισμού (μέρα-νύκτα) καθώς οι αισθητήρες παράγουν δικιά τους ακτινοβολία Ενδεχόμενη μείωση αζώτου στις λιπάνσεις των βασικών καλλιεργειών της Θεσσαλίας με τη χρήση του συστήματος μεταβλητής παροχής αζώτου Καλλιέργεια Έκταση (στρ.) Απαιτήσεις σε Άζωτο (τόνοι) Μείωση αζώτου *(τόνοι) Σιτηρά , ,44 Βαμβάκι , ,14 Αραβόσιτος

18 FATIMA στην ΕΛΛΑΔΑ: Άλλες δράσεις SPIDER web GIS: Δορυφορική παρακολούθηση φυτικών δεικτών σε επίπεδο αγρού. Χρήση υψηλής διακριτικής ικανότητας δορυφορικών εικόνων για τη διαχείριση των εισροών σε επίπεδο αγρού. Παρακολούθηση ισοζυγίου νερού στις καλλιέργειες. Διάδοση των νέων καινοτόμων μεθόδων λίπανσης των καλλιεργειών στη τοπική κοινωνία και την επιστημονική κοινότητα. Ολοκληρωμένη κοινωνικο-οικονομική ανάλυση και ανάλυση των πολιτικών που πρέπει να υιοθετηθούν, ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της βελτιστοποίησης της διαχείρισης των εξωτερικών εισροών.

19 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η τεχνολογία των συστημάτων μεταβλητής παροχής αζώτου προσφέρει τη δυνατότητα βελτιστοποίησης της ισορροπίας μεταξύ της απόδοσης, του οικονομικού κέρδους και της περιβαλλοντικής προστασίας. Οι αισθητήρες φυλλώματος παρέχουν τη δυνατότητα επίτευξης συγχρονισμού μεταξύ των απαιτήσεων της καλλιέργειας σε άζωτο και της εφαρμογής λίπανσης λαμβάνοντας υπόψη τις όποιες διαφοροποιήσεις των αναγκών των φυτών είτε χωρικά στα όρια ενός αγρού είτε όμως και χρονικά από χρονιά σε χρονιά. Η έρευνα στο συγκεκριμένο πεδίο κάνει τα πρώτα της βήματα στην Ελλάδα και αναμένεται να προσφέρει σημαντικά στην βελτιστοποίηση των λιπάνσεων των καλλιεργειών με οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη

20 ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ

Σχετικά έγγραφα

Νέες Τεχνολογίες στη Γεωργία

Νέες Τεχνολογίες στη Γεωργία Σταµάτης Σταµατιάδης Κέντρο Γαία του Μουσείου Γουλανδρή Φυσικής Ιστορίας Εργαστήριο Εδαφικής Οικολογίας & Βιοτεχνολογίας Περιεχόµενα Ησηµασία της ποικιλοµορφίας του εδάφους