ΥΠΟΓΕΙΑ ΣΤΑΓΔΗΝ ΑΡΔΕΥΣΗ

Transcript

1 ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΓΕΙΑ ΣΤΑΓΔΗΝ ΑΡΔΕΥΣΗ ΜΠΑΤΣΟΥΚΑΠΑΡΑΣΚΕΥΗ- ΜΑΡΙΑ ΞΑΝΘΗ 2010

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το νερό είναι ζωτικής σημασίας για το μέλλον της ανθρωπότητας. Όμως η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση νερού, η εξάντληση των φυσικών πόρων καθώς και η ανάγκη για περισσότερα γεωργικά προϊόντα καθιστούν τη βελτίωση των μεθόδων άρδευσης κύριο στόχο της υδραυλικής μηχανικής σήμερα για να μην υπάρξουν φαινόμενα οικολογικής καταστροφής.

3 ΕΥΡΕΩΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕΝΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΡΔΕΥΣΗΣ Επιφανειακή Τεχνητή βροχή Επιφανειακή στάγδην

4 ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Μεγάλη κατανάλωση νερού Επίδραση του αέρα στην κατανομή της βροχής. Μεγάλες απώλειες νερού από επιφανειακή απορροή (2-3%) Ανομοιόμορφο πότισμα Έκλυση θρεπτικών συστατικών Ανάγκη εφαρμογής νέων, οικονομικών και αποδοτικών μεθόδων άρδευσης

5 ΥΠΟΓΕΙΑ ΣΤΑΓΔΗΝ ΑΡΔΕΥΣΗ Subsurface Drip Irrigation Χαμηλήςπίεσηςσύστημα μικρο-άρδευσης Χρησιμοποιεί πλαστικούςσωλήνεςπου είναι μόνιμα θαμμένοι στο έδαφος Το νερόρέει δια μέσωτων υπόγειων αγωγών Μικρά ανοίγματα (σταλακτήρες) κατά μήκοςτωναγωγών εφαρμογήςεπιτρέπουνστο νερό να διεισδύει στο έδαφος Μεταφέρει το νερό στιςρίζεςτων φυτών Επιτρέπει στο νερόνα διανέμεται ομοιόμορφαανεξάρτητα από το σχήμα των αρδευόμενων εκτάσεων

6 ΥΠΟΓΕΙΑ ΣΤΑΓΔΗΝ ΑΡΔΕΥΣΗ Χρησιμοποιείται τις τελευταίες δεκαετίες Το 1ο επιτυχημένο σύστημα S.D.I. εγκαταστάθηκε το 1970 στη Χαβάη και αργότερα εξαπλώθηκε και σε άλλες γεωργικές περιοχές και κυρίως εκεί όπου τα αποθέματα νερού είναι λιγοστά και τα περιβαλλοντικά προβλήματα που σχετίζονται με την άρδευση είναι αυξημένα ( νότια Αφρική, Ισραήλ). Χρησιμοποιείται για την παραγωγή λαχανικών, οπωροκηπευτικών, εσπεριδοειδών, βάμβακος, καλαμποκιού ζαχαρότευτλων, αμπελώνων.

7 ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ SDI ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΔΙΑΝΟΜΗΣ ΝΕΡΟΥ Αντλία Κύριος και δευτερεύων αγωγός Αγωγοί εφαρμογής ΟΡΓΑΝΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Σύστημα διήθησης 9 Φίλτρο με κόσκινο 9 Φίλτρο περιστρεφόμενων δίσκων 9 Υδροκυκλώνας 9 Αμμόφιλτρο 9 Φιλτρόπρεσσα Μανόμετρα Βαλβίδες αντεπιστροφής Εγχυτής χημικών Υδρόμετρο Βαλβίδες ζώνης Βαλβίδες εκκένωσης Αγωγοί απόφραξης Ελεγκτής άρδευσης

8 ΕΠΙΛΟΓΗ ΒΑΘΟΥΣ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ ΑΓΩΓΩΝ v Μικρό βάθος: cm v Μεσαίο βάθος: cm v Μεγάλο βάθος: > 25 cm 1. Τη δομή και την υφή του εδάφους 2. Το βάθος ανάπτυξης των ριζών των φυτών 3. Χρήση συστήματος στο αρχικό στάδιο ανάπτυξης των φυτών 4. Το βάθος στο οποίο μπορούν να φτάσουν οι γεωργικές εργασίες

9 ΕΠΙΛΟΓΗ ΑΠΟΣΤΑΣΕΩΝ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ ΑΓΩΓΩΝ ΚΑΙ ΣΤΑΛΑΚΤΗΡΩΝ 1. Το έδαφος και την κατανομή του νερού σε αυτό 2. Το είδος της καλλιέργειας 3. Τις γεωργικές εργασίες που πρόκειται να εφαρμοστούν

10 ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΛΙΠΑΣΜΑΤΩΝ ΠΡΙΝ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ Έλεγχος καταλληλότητας για το συγκεκριμένο τύπο νερού Προσοχή στο συνδυασμό διαφορετικών λιπασμάτων Κίνδυνος έμφραξης συστήματος «ΠΡΩΤΟΠΟΡΙΑΚΗ» ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ SDI Αριζόνα Διοχέτευση ζεστού νερού

11 ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΜΕΣΩ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ SDI Η αξιοποίηση των υγρών αποβλήτων στην άρδευση μέσω του συστήματος SDI έκανε την εμφάνισή της τη δεκαετία του 90 9 Χαβάη 9 ΗΠΑ 9 Ισραήλ! Ο άνθρωπος δεν έρχεται σε επαφή με τα απόβλητα καθώς διοχετεύονται κατευθείαν στο υπέδαφος Το σύστημα δεν διαφέρει σημαντικά από ένα συμβατικό σύστημα SDI Επιλογή συστήματος διήθησης, μεγέθους ανοίγματος των σταλακτήρων και τη διοχέτευση χημικών

12 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΑΛΛΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΑΡΔΕΥΣΗΣ (στην αξιοποίηση υγρών αποβλήτων) Σύγκριση SDI με την επιφανειακή στάγδην άρδευση 9 Άμεση απορρόφηση αζώτου και φωσφόρου από τις ρίζες των φυτών Μικρότερη μόλυνση του εδάφους 9 Αποφυγή μόλυνσης των φύλλων και των καρπών των φυτών Σύγκριση SDI με την άρδευση με μικρούς εκτοξευτήρες 9 Αποφυγή μόλυνσης των φύλλων και των καρπών των φυτών 9 Άρδευση υπό αντίξοες καιρικές συνθήκες Σύγκριση SDI με την άρδευση με αυλάκια 9 Ελάχιστη εισροή αποβλήτων στα υπόγεια ύδατα

13 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ-ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ SDI ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ 1. Αποδοτικότερη χρήση του νερού Μειώνονται σημαντικά η εξάτμιση του νερού, η επιφανειακή απορροή και η βαθιά διήθηση. 2. Προστασία της ποιότητας του νερού Περιορίζεται η εκροή σε ποταμούς ή ρέματα και η μεταφορά των θρεπτικών συστατικών σε αυτά Το στεγνότερο έδαφος πουπαρατηρείται στην άρδευση μετη μέθοδο SDI εμποδίζει την ανάπτυξη μικροοργανισμών. 3. Αξιοποίηση υγρών αποβλήτων και αλκαλικών νερών Χρησιμοποιούνται υγρά απόβλητα για άρδευση Συμβάλλει στην εξοικονόμηση καθαρού νερού Προσφέρει στα φυτά θρεπτικά συστατικά Μειώνει την εκροή των υγρών αποβλήτων σε επιφανειακά νερά Δεν παρατηρήθηκαν παθογόνες ουσίες στους καρπούς των φυτών

14 4. Ομοιόμορφη κατανομή του νερού Έχει ως αποτέλεσμα τον καλύτερο έλεγχο του νερού, των θρεπτικών συστατικών και των αλάτων 5. Βελτιώνεται η ανάπτυξη των φυτών, η συνολική σοδειά και η ποιότητά της Τα περισσότερα φυτά ανταποκρίνονται θετικά στη μέθοδο S.D.I. 6. Βελτιώνεται η υγεία των φυτών Το στεγνό έδαφος εμποδίζει την ανάπτυξη μικροοργανισμών. 7. Καλύτερη εφαρμογή λιπασμάτων και παρασιτοκτόνων Η απευθείας εφαρμογή στις ρίζες των φυτών σημαίνει κατανάλωση μικρότερων ποσοτήτων λιπασμάτων και παρασιτοκτόνων. Μικρότερη μόλυνση των υπόγειων υδάτων από τις χημικές ουσίες καθώς απορροφώνται από τα φυτά. Οι παραγωγοί δεν έρχονται σε επαφή με τα χημικά

15 8. Έλεγχος των αγριόχορτων Η επιφάνεια του εδάφους παραμένει στεγνή. 9. Μονιμότητα εγκατάστασης Η τοποθέτηση της εγκατάστασης γίνεται μία φορά και όχι στην αρχή και στο τέλος της αρδευτικής περιόδου όπως συμβαίνει με την επιφανειακή άρδευση. 10.Καλύτερη διαχείριση Ταυτόχρονα με την άρδευση μπορούν να πραγματοποιούνται και άλλες γεωργικές εργασίες Υπάρχουν λιγότερες καταστροφές του εξοπλισμού. 11.Λειτουργία ανεπηρέαστη από τις καιρικές συνθήκες Η άρδευση δεν επηρεάζεται από ισχυρούς ανέμους και χαμηλές θερμοκρασίες. Δε μεταβάλλεται η θερμοκρασία του νερού στους αγωγούς, άρα εμποδίζεται η ανάπτυξη βακτηρίων.

16 12.Αυτοματισμός της λειτουργίας Το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει αυτόματα. 13.Εξοικονόμηση ενέργειας Το σύστημα λειτουργεί με χαμηλή πίεση μειώνοντας τις απαιτήσεις σε ενέργεια και σε κόστος. 14.Εύκολη προσαρμογή Το σύστημα μπορεί να εγκατασταθεί και σε λοφώδεις εκτάσεις 15.Ακεραιότητα του συστήματος Το μεγαλύτερο μέρος του εξοπλισμού είναι από πλαστικό, δε μπορεί να υποστεί διάβρωση Οι αγωγοί δεν εκτίθενται στον ήλιο και στις καιρικές συνθήκες. 16.Μεγάλη διάρκεια ζωής Όταν το σύστημα σχεδιαστεί και συντηρηθεί σωστά μπορεί να παρουσιάσει μεγάλη διάρκεια ζωής, αντισταθμίζοντας το αρχικά μεγάλο κόστος εγκατάστασης.

17 1. Ανταπόκριση των φυτών ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Ορισμένα είδη καλλιέργειας μπορεί να μην αναπτυχθούν σωστά σε ορισμένους τύπους εδάφους. Ο παραγωγός πρέπει να πληροφορηθεί για τη συμβατότητα της εκάστοτε καλλιέργειας. Το στεγνότερο έδαφος πουπαρατηρείται στην άρδευση μετη μέθοδο SDI εμποδίζει την ανάπτυξη μικροοργανισμών. 2. Περιορισμός των γεωργικών εργασιών Γεωργικές εργασίες, όπως το όργωμα, περιορίζονται καθώς μπορούν να βλάψουν τους αγωγούς εφαρμογής 3. Διαβροχή της επιφάνειας του εδάφους Η παροχή των σταλακτήρων μπορεί να υπερβεί την ικανότητα του εδάφους να διανέμει το νερό, οδηγώντας το στην επιφάνεια 4. Δύσκολη επίβλεψη της λειτουργίας Δεν είναι δυνατή η οπτική επαφή με το σύστημα γι αυτό είναι δύσκολη η αξιολόγησή του. 5. Προβλήματα στη συντήρηση οι διαρροές ή οι καταστροφές από τρωκτικά είναι δύσκολο να εντοπιστούν ή να διορθωθούν.

18 6. Σχεδιαστικός περιορισμός Το σύστημα S.D.I. εγκαθίσταται στο έδαφος με συγκεκριμένη απόσταση μεταξύ των αγωγών εφαρμογής. Επομένως ένα σύστημα δεν είναι κατάλληλο για οποιαδήποτε καλλιέργεια. 7. Έμφραξη αγωγών και σταλακτήρων Οι ρίζες των φυτών υπάρχει πιθανότητα να εισχωρήσουν στους σταλακτήρες και να τους φράξουν. 8. Καταστροφές από ζώα Τα τρωκτικά μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές καταστροφές στο σύστημα και ιδιαίτερα σε αγωγούς με λεπτό τοίχωμα 9. Αρχικό κόστος εγκατάστασης Το αρχικό κόστος είναι πολύ μεγαλύτερο συγκριτικά με άλλες μεθόδους άρδευσης. 10.Μόλυνση περιβάλλοντος Σε περίπτωση που το σύστημα εγκαταλειφθεί θα παραμείνουν στο υπέδαφος οι αγωγοί από πλαστικό μολύνοντας το περιβάλλον

19 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Εφαρμογή του νερού απ ευθείας στις ρίζες Διατήρηση στεγνής της επιφάνειας του εδάφους Περιορισμός της απώλειας νερού: βαθιά διήθηση, επιφανειακή απορροή, εξάτμιση Μεγάλη διάρκεια ζωής Απαιτείται: q Σωστός σχεδιασμός και συντήρηση του συστήματος q Υψηλό επίπεδο τεχνογνωσίας των παραγωγών