Τεχνολογίες για αειφορική παραγωγή υπό κάλυψη σε χώρες της Μεσογειακής λεκάνης

Transcript

1 ίκτυο Forum Ανάπτυξης Ημερίδα Πύργου «Ενεργειακές Εξελίξεις» Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Τεχνολογίες για αειφορική παραγωγή υπό κάλυψη σε χώρες της Μεσογειακής λεκάνης Κ. Κίττας Ν. Κατσούλας, Θ. Μπαρτζάνας

2 εὖ μὲν γὰρ φερομένης τῆς γεωργίας ἔρρωνται καὶ αἱ ἄλλαι τέχναι ἅπασαι, Ξενοφώντας, Οικονομικά, 362 BC When tillage begins, other arts follow The farmers, therefore, are the founders of human civilization Daniel Webster, 1840

3 Αγροτικός Τομέας στην Ελλάδα Κύριος Πυλώνας Εθνικής μας Οικονομίας Η χρησιμοποιούμενη γεωργική γη εκτιμάται το 2012 σε 38,2 εκατ. στρέμματα περίπου, περιλαμβάνοντας αγροτικές εκμεταλλεύσεις ο πρωτογενής τομέας απασχολεί κατά το έτος αυτό άτομα, μέγεθος που αντιπροσωπεύει το 11,9% του οικονομικά ενεργού πληθυσμού της χώρας (EU, 5%) Η αξία της αγροτικής παραγωγής αναλογεί στο 5,4% του συνόλου της οικονομίας (EU, 2.5%) Αντιπροσωπεύει το 25% του συνόλου των ελληνικών εξαγωγών (ΕU, 6.8 %)

4 Αγροτικός Τομέας στην Ελλάδα

5 5

6 Οι συνολικές καλλιεργήσιμες εκτάσεις είναι σταθερές Οι εκτάσεις που καλλιεργούνται με λαχανοκομικά καλύπτουν το 3% των συνολικών καλλιεργ. εκτάσεων Η αξία των λαχανοκομικών προϊόντων ανέρχεται στο 18% της συνολικής αξίας των παραγόμενων.

7 Υποβάθμιση εδαφών Προκλήσεις Έως το 2050, υπολογίζεται πως μισή από τη συνολική διαθέσιμη γεωργική έκταση θα είναι διαθέσιμη για καλλιέργειες

8 Υδατικοί πόροι Προκλήσεις 70% της επιφάνειας της γης καλύπτεται με νερό ~3% από αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί (fresh water) ~70% από αυτό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί καταναλώνεται στη γεωργία Μέχρι 2025, 50% του πληθυσμού της γης θα αντιμετωπίσει σημαντικά προβλήματα έλλειψης νερού

9 Εξάντληση ενεργειακών πόρων Προκλήσεις Η κατανάλωση ενέργειας αναμένεται, παγκοσμίως, να αυξηθεί κατά 45% από το Έως το2030 οι εισαγωγές ενέργειας στην Ευρωπαϊκή Ένωση αναμένεται να καλύπτουν το 70% των συνολικών ενεργειακών μας αναγκών

10 Η κλιματική αλλαγή έχει αναγνωριστεί πλέον ως μία από τις πιο σοβαρές περιβαλλοντικές, κοινωνικές και οικονομικές προκλήσεις που αντιμετωπίζει ο κόσμος μας και έχει ήδη επηρεάσει σημαντικά πολλά φυσικά και βιολογικά συστήματα (νερό, βιό-τοποι, υγεία), τα οποία γίνονται όλο και πιο ευπαθή. Γεωργία & Κλιματική αλλαγή Η γεωργία ανήκει σε εκείνους τους τομείς που επηρεάζονται περισσότερο εξαιτίας της εξάρτησής της από τις καιρικές συνθήκες με αποτέλεσμα να μην είναι πλέον εφικτή η παραγωγή προϊόντων ποιότητας στην ύπαιθρο.

11 Η αειφορική γεωργία έρχεται ως απάντηση στα αδιέξοδα της συμβατικής ή σύγχρονης ή χημικής γεωργίας την οποία ασκούμε σήμερα. Είναι μια προσπάθεια να διασφαλίσουμε την ικανότητα των γεωργικών πόρων να συνεχίσουν να παράγουν τρόφιμα και άλλες ύλες απαραίτητες για την επιβίωση των ανθρώπων, όχι μόνο για μερικές ακόμα δεκαετίες αλλά εσαεί. Προσπαθεί να εξισορροπήσει την προστασία του περιβάλλοντος, την κοινωνική ισότητα και την οικονομική βιωσιμότητα των γεωργικών εκμεταλλεύσεων.

12 Τί αναμένεται για τις καλλιέργειες υπό κάλυψη (θερμοκήπια διχτυοκήπια) στο άμεσο μέλλον; Κλιματική αλλαγή Μείωση διαθέσιμου νερού Απαιτήσεις καταναλωτών για ασφαλή ποιοτικά προϊόντα Η καλλιέργεια υπό κάλυψη δίνει τη δυνατότητα για παραγωγή προϊόντων ποιότητας καθ όλη τη διάρκεια του έτους με αποδοτική χρήση των εισροών σε νερό, λιπάσματα, φυτοφάρμακα και εργασία.

13 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Τα θερμοκήπια, ιδιαίτερα αυτά με κάλυψη από πλαστικό, έχουν εξαπλωθεί σε όλο τον κόσμο, κυρίωςσεπεριοχέςμεήπιοχειμώνα και θερμές περιοχές. Τρεις βασικοί παράγοντες καθορίζουν τη θέση και την επιλογή του τόπου του θερμοκηπίου: 1. Το κόστος παραγωγής 2. Η ποιότητα των προϊόντων 3. Το κόστος μεταφοράς των προϊόντων στις αγορές.

14 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 ύο ερωτήματα προκύπτουν όταν πρόκειται να εγκατασταθεί μία νέα μονάδα: 1. Πού πρόκειται να πουληθεί η παραγωγή; 2.Τι πρόκειται να παραχθεί; τρόφιμα καλλωπιστικά Εξαγωγή ή τοπική αγορά

15 Θερμοκήπια Βόρεια και Νότια Αμερική 7.1% Βόρεια Ευρώπη 7.1% Παγκόσμια Μεσογειακές Χώρες 36.5% Ασία και Ωκεανία 49.4% Γαλλία 8.8% Τουρκία 10.4% Μαρόκο 6.3% Μεσογειακές χώρες πρ. Γιουγκοσλαβία 4.9% Ελλάδα Ελλάδα 3.8% Πορτογαλία 2.5% Λοιπές 3.2% Αλγερία 3.4% Ισραήλ 2.4% Συρία 1.9% Τυνησία 1.4% Ιταλία 23.5% Ισπανία 27.4% Παγκόσμια: στρέμματα Μεσογειακές χώρες: στρ.

16 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Θερμοκήπια Ισπανία Ιταλία Αλμερία-Ισπανία

17

18 Αλμέρια Ισπανία

19 Pictures from Antalya Province in Kumluca township which has the most intensive greenhouse area in Antalya.

20

21 Ιεράπετρα Κρήτη

22

23

24 Εισαγωγές Εξαγωγές τομάτας (αξία) Εισαγωγές από: Γερμανία 25%, FYROM 20%, Ιταλία 11%, Βέλγιο 9%, Αλβανία 8%, Ολλανδία 8%, Άλλες χώρες 15% Εξαγωγές σε: Βουλγαρία 64%, Γερμανία 3%, Αλβανία 5%, Άλλες χώρες 28%

25 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Δυναμικό παραγωγής Το δυναμικό παραγωγής καλλιέργειας τομάτας στη χώρα μας είναι κατά τους καλοκαιρινούς μήνες 50% υψηλότερο από ότι στην Ολλανδία. Παρόλα αυτά δεν είναι δυνατό να επιτύχουμε ικανοποιητικά επίπεδα παραγωγής και ποιότητας στα θερμοκήπια των Μεσογειακών χωρών κατά την διάρκεια του καλοκαιριού, όταν στη Βόρεια Ευρώπη κατά την ίδια περίοδο, επιτυγχάνονται υψηλές αποδόσεις και καλή ποιότητα.

26 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Δυναμικό παραγωγής Οι λόγοι της υψηλής παραγωγής στα θερμοκήπια της Βόρειας Ευρώπης είναι δύο: Οι εξωτερικές κλιματικές συνθήκες δεν δημιουργούν ιδιαίτερα προβλήματα στο μικροκλίμα του θερμοκηπίου γιατί τα θερμοκήπια είναι κατάλληλα εξοπλισμένα. Οι παραγωγοί έχουν αποκτήσει επιδεξιότητα στην διαχείριση του κλίματος, σύγχρονων θερμοκηπίων με τη βοήθεια υπολογιστών.

27 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Εισροές ενέργειας Ελλάδα Τουρκία Υπόστρωμα, φυτικό υλ. & άλλα 3% 18.2% Καύσιμα 52% 32.2% Φυτοφάρμακα 3.1% 7.8% Λιπάσματα 15% 22.7% Νερό 1% 0.4% Ηλεκτρική Ενέργεια 5.2% 7.4% Εργατικά 25% 15.9%

28 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Αειφορικές τεχνολογίες παραγωγής Η σωστή επιλογή της περιοχής Ο σωστός σχεδιασμός των συστημάτων κλιματισμού των θερμοκηπίων και η ορθολογική διαχείριση του κλίματος. Η εξοικονόμηση ενέργειας και η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η χρήση διχτύων εντομοστεγανότητας και φωτοεκλεκτικών υλικών κάλυψης θερμοκηπίων που περιορίζουν τις εισροές χημικών για φυτοπροστασία και συμβάλλουν στην προστασία του περιβάλλοντος. Η υδροπονική καλλιέργεια φυτών, αφού με την εφαρμογή της είναι δυνατή η ολοκληρωμένη διαχείριση του συστήματος παραγωγής θερμοκήπιο- κλίμα- καλλιέργεια για βελτίωση της ποιότητας των παραγομένων προϊόντων

29 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Επιλογή Θέσης

30 Κλιματική καταλληλότητα περιοχής Συνεχής αερισμός και δροσισμός Αερισμός κατά διαστήματα Κλειστό θερμοκήπιο Ηλιακή ακτινοβολία (MJ m -2 day -1 ) Λάρισα Βόλος Aug Αλμερία Άμστερτναμ Aug Feb Jan Dec Θερμοκρασία αέρα ( o C) Θέρμανση ημέρανύχτα Θέρμανση νύχτα Χωρίς θέρμανση

31 Κλιμογράφημα

32 Κλιμογράφημα

33 Κλιμογράφημα

34 Κλιμογράφημα

35 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Σχεδιασμός συστημάτων κλιματισμού

36 Αριθμός ωρών με ανάγκες για θέρμανση και ψύξη στα μεσογειακά θερμοκήπια Hours Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Heating Cooling

37 Hot water from boiler to plant 65 Circuit Heating Group Transport Group

38 Θέρμανση θερμοκηπίων Θέρμανση

39

40

41

42

43 Σχεδιασμός συστημάτων με χρήση εργαλείων υπολογιστικής ρευστοδυναμικής

44 Μέσα ψύξης του θερμοκηπίου Αερισμός Ψύξη με τεχνητή ομίχλη Ψύξη με βρεγμένη παρειά Σκίαση

45 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Ψύξη θερμοκηπίων Φυσικός αερισμός Ο αερισμός με χειροκίνητα συστήματα, ενώ πολλά θερμοκήπια δεν έχουν παράθυρα οροφής.

46 Ανοίγματα εξαερισμού Πλαϊνά

47 Συνεχή παράθυρα οροφής L h

48 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Αλλά πρέπει

49 Βελτίωση του σχεδιασμού των ανοιγμάτων φυσικού αερισμού Κατανομή της ταχύτητας του αέρα στο εσωτερικό του θερμοκηπίου

50 Αερισμός Επίδραση του τύπου των ανοιγμάτων στο μικροκλίμα του θερμοκηπίου (Ροή αέρα) Τυλιγόμενα ανοίγματα WD

51 Αερισμός Επίδραση του τύπου των ανοιγμάτων στο μικροκλίμα του θερμοκηπίου (Ροή αέρα) Ανοιγόμενα παράθυρα WD

52 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Ψύξη θερμοκηπίων ροσισμός Υγρή παρειά Ψύξη του εισερχόμενου αέραστοθερμοκήπιομε εξάτμιση νερού από την υγρή παρειά

53 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Χρήση συστημάτων δροσισμού

54 Σύστημα υγρής παρειάς

55 50% 40% 25% 23ºC 27ºC 30ºC

56 Σύστημα υγρής παρειάς (a) (b) Κατανομή θερμοκρασίας αέρα κατά μήκος θερμοκηπίου Sapounas et al. 2008

57 Συστήματα χαμηλής πίεσης (Πίεση λειτουργίας 5bar) Σταγονίδια νερού μεγέθους >200μm. ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Ψύξη θερμοκηπίων ροσισμός -Τεχνητή ομίχλη Συστήματα υψηλής πίεσης (Πίεση λειτουργίας 60 bar) Σταγονίδια νερού της τάξης των μm. (Μια τρίχα έχει πάχος από 40 έως 200 μm)

58 Ψύξη θερμοκηπίων ροσισμός -Τεχνητή ομίχλη

59

60 Ψύξη με Σκίαση Σκίαση με άσπρισμα Σκίαση με κουρτίνες εσωτερικές ή εξωτερικές κινούμενες ή σταθερές Εισερχόμενη ακτινοβολία Λανθάνουσα (Υγρασία) ίχτυ Σκίασης Αισθητή (Θερμοκρασία)

61 Ασβεστωμένο θερμοκήπιο όχι ομοιόμορφη κατανομή του υλικού

62

63

64

65 Σκίαση Επίδραση σε καλλιέργεια τομάτας Αύξηση φυλλικής επιφάνειας και ύψους φυτών Αύξηση της συνολικής παραγωγής και του αριθμού των καρπών ανά φυτό Βελτίωση των φυσικών ποιοτικών χαρακτηριστικών των καρπών Μείωση των εγκαυμάτων στους καρπούς και τα φυτά από τον ήλιο Προτεινόμενο δίχτυ για σκίαση στα θερμοκήπια είναι το δίχτυ με σκίαση σε ποσοστό 40%.

66 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Εξοικονόμηση ενέργειας

67 Ορθολογική επιλογή υλικού κάλυψης

68 Χρήση διπλού καλύματος Μείωση ενεργειακών απωλειών έως και 50%

69 Σκίαση εξοικονόμηση ενέργειας

70 Κατανομή Θερμοκρασίας Σύγκριση Με θερμοκουρτίνα Χωρίς θερμοκουρτίνα Ύψος (m) Kittas et al., Θερμοκρασία (ºC)

71 Θερμοκρασία Φύλλου Air and leaf temperature (ºC) Air Temp (0.8 m) Air Temp (0.3 m) Leaf Temp (0.8 m) Leaf Temp (0.3 m) 20:30 23:00 1:30 4:00 6:30 Time (h) Kittas et al., 2003 Χωρίς Θερμοκουρτίνα Air and leaf temperature (ºC) Με θερμοκουρτίνα Air Temp (0.8 m) Air Temp (0.3 m) Leaf Temp (0.8 m) Leaf Temp (0.3 m) 20:30 23:00 1:30 4:00 6:30 Time (h)

72 Παθητικά συστήματα Παθητικό ηλιακό σύστημα θέρμανσης με αποθήκευση θερμότητας σε νερό εντός των θερμοκηπίων: Αποτελείται από πλαστικές σακούλες με νερό, που τοποθετούνται στο έδαφος ανάμεσα στα φυτά του θερμοκηπίου.

73 Παθητικό ηλιακο σύστημα

74 Παθητικό σύστημα θέρμανσης με αποθήκευση θερμότητας σε νερό Ημέρα Ηλιακή ακτινοβολία Νύχτα Θερμική ακτινοβ. Συναγωγή

75 Παθητικά συστήματα Παθητικό ηλιακό σύστημα θέρμανσης με αποθήκευση θερμότητας σε νερό εντός των θερμοκηπίων Οι σακούλες με το νερό πρέπει να καλύπτουν το 35 40% του εδάφους του θερμοκηπίου και να περιέχουν m 3 νερού για κάθε στρέμμα θερμοκηπίου.

76 Παθητικό ηλιακο σύστημα

77

78 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Ορθολογική διαχείριση ενέργειας χρήση ΑΠΕ

79 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Ορθολογική διαχείριση ενέργειας χρήση ΑΠΕ

80 Υποκατάσταση θέρμανσης θερμοκηπίων με βιομάζα: Μελέτη για την περιοχή της Μαγνησίας Σε έρευνα του Εργαστηρίου Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας (ΑLTENER II/ ) διαπιστώθηκε ότι η καθαρή ενέργεια που θα μπορούσε να παραχθεί, θεωρητικά, από την καύση των γεωργικών υπολειμμάτων, στην περιοχή της Μαγνησίας, ανέρχεται σε GJ ανά έτος, όταν για τη θέρμανση των θερμοκηπίων απαιτείται ενέργεια GJ ανά έτος. Το 12% των κλαδοδεμάτων καλύπτει τις ενεργειακές ανάγκες των θερμοκηπίων της Μαγνησίας

81 Το «κλειστό» θερμοκήπιο

82 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Φυτοφάρμακα

83 ίχτυ εντομοστεγανότητας Άμεση παρεμπόδιση επιζήμιων εντόμων Μείωση του αερισμού του θερμοκηπίου

84 ίχτυα εντομοστεγανότητας

85 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Έντομα Άτομα θρίπα ανά παγίδ Έξω Μάρτυρας ίχτυ Αερισμός Αριθμός εβδομάδας έτους Κανονικοποιημένη ταχύτητα του αέρα Με δίχτυ Χωρίς δίχτυ Πλάτος θερμοκηπίου, m

86 Mεγιστοποίηση της επιφάνειας αερισμού

87 Φωτοεκλεκτικά υλικά κάλυψης Πλαστικά υλικά τα οποία τροποποιούν την ποιότητα του φωτός, δηλαδή το μήκος κύματος των ακτινοβολιών που απαρτίζουν το φυσικό φως Τα φωτοεκλεκτικά υλικά κάλυψης με φυτοπροστατευτικό ενδιαφέρον προκαλούν παρεμπόδιση των ακτινοβολιών στο φάσμα της Υπεριώδους Ακτινοβολίας (UV 280 έως 400 nm) Περιορίζουν τη δραστηριότητα των επιζήμιων εντόμων

88 Φωτοεκλεκτικά υλικά κάλυψης Απορρόφηση Υπεριώδους Ακτινοβολίας (UV) Υπεριώδες Ορατό φάσμα UV C B A Υπέρυθρο Μήκος κύματος, νανόμετρα (nm)

89 Hypericum calycinum όπως φαίνεται από το ανθρώπινο μάτι (αριστερά) και όπως το βλέπουν τα έντομα στο φάσμα UV Thomas Eisner Cornell University

90

91 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Επίδραση φωτοεκλεκτικών υλικών στη δραστηριότητα βομβύνων σε καλλιέργεια τομάτας Μεταχειρίσεις Γονιμοποιημένα Αγονιμοποίητα 1 Μάρτυρας (7%UV) 515 (86%) a * 84 (14%) 2 3%UV 584 (87%) a 86 (13%) 3 0%UV 638 (85%) a 110 (15%)

92 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Νερό Λιπάσματα

93 Εισροές σε νερό και λιπάσματα Στις μεσογειακές χώρες, οι ετήσιες εκροές στα θερμοκήπια είναι περίπου 325 kg αζώτου, 220 kg φωσφόρου, 550 kg καλίου και λίτρα νερού ανά εκτάριο. Αυτό σημαίνει, για την περιοχή της Μεσογείου, μια συνολική ετήσια απώλεια τόνων αζώτου και τόνων νερού. Για να εξασφαλισθεί η βέλτιστη παραγωγή ποιοτικών προϊόντων, ένας υψηλός δείκτης αποτελεσματικότητας χρήσης νερού και μείωση της ρύπανσης του περιβάλλοντος θα πρέπει να αποφευχθούν οι μεγάλες αυτέςαπώλειεςνερού.

94 Μεγάλες εισροές σε ενέργεια, νερό και Λύσεις Ορθολογική διαχείριση Υδροπονία λιπάσματα Έλεγχος με τη βοήθεια αυτοματοποιημένων συστημάτων με γνώμονα την εξοικονόμηση ενέργειας και την μεγιστοποίηση της παραγωγής Materials and Methods WPn : 1, Task n : 4 Delta Τ, ThetaProbe Decagon Devices, EC5 Decagon Devices, 10HS και Grodan WCM-Control

95 Αειφορική διαχείριση νερού Υδροπονία Στόχος: Μείωση των απωλειών με ταυτόχρονη διατήρηση/ αύξηση της παραγωγής

96 65% Ροή νερού και λιπασμάτων σε ένα θερμοκήπιο

97 Στόχος: Μείωση των απωλειών με ταυτόχρονη διατήρηση/ αύξηση της παραγωγής

98 Αποτελεσματικότητα χρήσης νερού Συνθήκες Χώρα WUE ανάπτυξης (kg/m 3 ) Ανοιχτός αγρός Ισραήλ (έδαφος) 17 Μη θερμαινόμενο θερμοκήπιο Πλήρως ελεγχόμενο θερμ. Υδροπονία Γαλλία (έδαφος) 14 Ισπανία (έδαφος) 25 Γαλλία (έδαφος) 24 Ισραήλ (έδαφος) 33 Γαλλία (ανοιχτό) 39 Ολλανδία (ανοιχτό) 45 Ολλανδία (κλειστό) 66

99 ίκτυο Forum Ανάπτυξης, Τ.Ε.Ε. υτικής Ελλάδας Κ. Κίττας, Πύργος, ευτέρα 3 Ιουλίου 2017 Εξοικονόμηση νερού Ανοιχτός Κλειστό αγρός υδροπονικό Ανοικτό υδροπονικό σύστημα σύστημα Θερμοκήπιο οικονομία50% 70% οικονομία 85%

100 Επένδυση θερμ m 2, τομάτα. 20% ίδια κεφάλαια, 40% δανεισμός, 40% επιδότηση Ανάλυση κόστους/οφέλους Πλαστικό θερμοκ. χαμηλής τεχνολογίας Πλαστικό θερμοκ. Μέσης τεχνολογίας Πλαστικό θερμοκ. Υψηλής τεχνολογίας Γυάλινο θερμοκ. υψηλής τεχνολογίας Κλειστό θερμοκήπιο Αρχική επένδυση 630,000 1,412,500 1,799,700 2,805,600 3,142,272 Κόστος επένδυσης ανά m Ποσοστό ίδιας συμμετοχής 20% 20% 20% 20% 20% Ίδια συμμετοχή 126, , , , ,454 Ποσοστό επιδότησης 40% 40% 40% 40% 40% ανεισμός 252, , ,880 1,122,240 1,256,909 Επιτόκιο δανεισμού 5% 5% 5% 5% 5% Έτη αποπληρωμής Ετήσιο τοκοχρεολύσιο 32,074 71,912 91, , ,978 Σύνολο τοκοχρεολυσίων 320, , ,253 1,428,372 1,599,776 ιαφορά συν. Τοκοχρεωλυσίων από αρχικό ύψος επένδυσης 68, , , , ,867 Ετήσιο κόστος λειτουργίας 207, , , , ,412 Ετήσιο κόστος (τοκοχρ. + λειτουργεία) 239, , , , ,389 Μέση τιμή πώλησης (Α + Β) Παραγωγή που απαιτείται για ισοσκελισμένο προϋπ kg 25.9 kg 26.1 kg 30.2 kg 33.6 kg Προσδοκώμενη παραγωγή 27.0 kg 42.0 kg 47.0 kg 52.0 kg 63.0 kg Κέρδη προ φόρων 100, , , , ,011 Κέρδη προ φόρων ανά m2 4.8 /m /m /m /m /m2 Απόσβεση επένδυσης 6.3 έτη 5.8 έτη 5.5 έτη 7.9 έτη 6.4 έτη Απόδοση επένδυσης 15 9% 17 2% 18 3% 12 7% 15 7%

101 Σχέση Επένδυσης- Κέρδους Σχέση Επένδυσης κέρδους Κέρδος (Ευρώ/m2) y = 0,7338x + 1,2387 R 2 = 0, Επένδυση (Ευρώ/ m2)

102 Νέες Τάσεις Σύγχρονες τάσεις στα υλικά κάλυψης Θερμοκήπιο μεγάλου ύψους Αυτοματισμοί συγκομιδής και μετακίνησης καλλιέργειας Μετρήσεις κατανομής μικροκλίματος Αισθητήρες ελέγχου κατάστασης φυτών

103 Σύγχρονες τάσεις στα υλικά κάλυψης των θερμοκηπίων

104 ιάρκεια ζωής του πλαστικού Για τους παραγωγούς το πρώτιστο μέλημα είναι ο χρόνος ωφέλιμης ζωής του, τόσο λόγω αξίας πλαστικού, όσο και λόγω εργατικών αντικατάστασης. Προς την κατεύθυνση αυτή η Χημεία και η σύγχρονη τεχνολογία έχουν καταφέρει να παράγονται φύλλα με χρόνο ζωής 3,4,5 και ακόμη περισσότερων ετών.

105 Οικονομικά Στοιχεία Ανάλυση κόστους 3ετη 2ετη Εγγυημένη διάρκεια (σαιζόν) 3 2 Πραγματική διάρκεια (σαιζόν) Κόστος πλαστικού/στρ στρ Κόστος τοποθέτησης + αναλώσιμα Μέσος κόστος /έτος ΩΦΕΛΕΙΑ : 28%

106 Αντισταγονικά- Αντιομιχλικά

107 Σχηματική παράσταση αντισταγονικής ιδιότητας

108 Aνάπτυξη ασθενειών Προκειμένου να ελεγχθεί η ανάπτυξη των μυκήτων, τα θερμοκήπια τα οποία ήταν καλυμμένα με Μ-ΡΕ και με AD-ΡΕ υλικό κάλυψης χρειάστηκαν διπλάσιο αριθμό εφαρμογών με μυκητοκτόνα, απ ότι το θερμοκήπιο που ήταν καλυμμένο με το AD+AF-ΡΕ υλικό

109 Πλαστικά Κρήτης: double inflated PE ιπλό PE 2*3στρωματικό ιπλό PE 6στρωματικό Απλό PE 4,1 m 2,9 m 8m 20m

110 Φωτοεκλεκτικά φύλλα Με κατάλληλη τροποποίηση του ηλιακού φάσματος παρεμβαίνουμε στους μηχανισμούς της «φυτομορφογένεσης», επιτυγχάνοντας διαφοροποίηση των φυσιολογικών λειτουργιών των φυτών. Τα φύλλα αυτά έχουν χρώμα μπλε ή κόκκινο ανάλογα με το αποτέλεσμα που επιθυμούμε να πετύχουμε :

111 Υλικά και Μέθοδοι Σε θερμαινόμενο ριζωτήριο μονάδας εξοπλισμένο με αναπτύχθηκαν μοσχεύματα jasminoides) κάτω από: Απλό φύλλο πολυαιθυλενίου εμπορικής θερμοκηπιακής σύστημα υδρονέφωσης, γαρδένιας (Gardenia Φύλλο πολυαιθυλενίου με αυξημένο συντελεστή σκίασης Έγχρωμο φωτοεκλεκτικό φύλλο πολυαιθυλενίου

112 Μοσχεύματα που αναπτύχθηκαν κάτω από φωτοεκλεκτικό υλικό Μοσχεύματα που αναπτύχθηκαν κάτω από φύλλο πολυαιθυλενίου με αυξημένο συντελεστή σκίασης Μοσχεύματα που αναπτύχθηκαν κάτω από απλό φύλλο πολυαιθυλενίου

113 Ψηλά Θερμοκήπια

114

115 Project Budget % EC Contribution Project Duration 01/09/ /08/2016 LIFE 09 ENV/GR/ Adapt2change Adapt agricultural production to climate change and limited water supply

116 Λειτουργία Κλειστού Θερμοκηπίου Αβαθής Γεωθερμία

117

118

119

120

121 Αεραγωγοί

122

123

124

125

126

127 Φωτοσύνθεση Χλωροφύλλη Φως Γλυκόζη ιοξείδιο του άνθρακα Οξυγόνο Νερό

128 Βέλτιστη τιμή CO 2 Αξία παραγωγής Κόστος CO 2 Κόστος CO 2 Παραγωγή Οικονομικά βέλτιστη τιμή CO 2 [CO 2 ] 136

129 Ανάγκες σε CO2 ΗποσότηταCO 2 που απαιτείται για να διατηρηθείησυγκέντρωσητουco 2 σε ένα στρέμμα θερμοκήπιο στα 1000 ppm είναι περίπου 10 kg h 1 Η παραπάνω αύξηση της συγκέντρωσης του CO 2 σε ένα θερμοκήπιο με καλλιέργεια τομάτας στην Ελλάδα αναμένεται να οδηγήσει σε αύξηση της παραγωγής κατά 13%. Η συνολική ποσότητα που θα απαιτηθεί για την διατήρηση του CO2 στα παραπάνω επίπεδα είναι 43 kg m 2 yr 1

130 Αυτοματισμοί

131

132

133 Χρήση Υψηλής Τεχνολογίας Έλεγχος της επάρκειας του νερού στο φυτό 85 % H 2 O 78 % H 2 O

134 GreenSense: Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Θερμοκρασία φύλλων Θερμοκρασία και σχετική υγρασία αέρα

135 GreenSense: Ασύρματα δίκτυα αισθητήρω

136 OpIRIS: Online professional irrigation scheduling expert system Προσομοιώμ ατα για υπολογισμό αναγκών σε νερό Μετρήσεις Πρόγραμμ α άρδευσης

137 Διχτυοκήπια Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα της καλλιέργειας κηπευτικών είναι η υψηλή κατανάλωση νερού κατά τη θερμή περίοδο και η υποβάθμιση της ποιότητας των καρπών (εγκαύματα, σκισίματα κλπ).

138 Προβλήματα από την Υψηλή Ένταση Ηλιακής Ακτινοβολίας Ποιοτική Υποβάθμιση Παραγωγής & Φυσιολογικές ιαταραχές Καρπών Ηλιακό έγκαυμα: Σχίσιμο ή σχάσιμο:

139 Διχτυοκήπια Διχτυοκήπια: Αγροτικές κατασκευές θερμοκηπιακού τύπου Κάλυψη από δίχτυ (σκίασης ή εντομοστεγανότητας) Χαμηλού κόστους (σε σχέση με τα συμβατικά θερμοκήπια) Απουσία αυτοματισμών/τεχνολογίας ελέγχου περιβάλλοντος Εφαρμογές: Προστασία από αντίξοες καιρικές συνθήκες Υπερβολική ηλιακή ακτινοβολία (καλοκαιρινή περίοδο) ( ίχτυα Σκίασης) Χαλάζι (Αντιχαλαζικά ίχτυα) Άνεμο (μηχανική καταπόνηση καλλιεργειών) Βροχή (μηχανική καταπόνηση καλλιεργειών) Προστασία εχθρούς (έντομα) ( ίχτυα Εντομοστεγανότητας) Τροποποίηση της ποιότητας της ακτινοβολίας (Έγχρωμα δίχτυα)

140 ιχτυοκήπιο με καλάμια στο Βελεστίνο

141 ιχτυοκήπιο μπανάνας στο Ισραήλ Banana Screenhouse Meteor Agriculture Nets. Ltd

142 ιχτυοκήπιο στην Ισπανία

143 ιχτυοκήπιο με χρωματιστά δίχτυα για μελέτη συμπεριφοράς εντόμων στο Ισραήλ Μελέτες με δίχτυα της Polysack από τους: Shahak Y. et al. (xxxx) And Ben-Yakir D. et al.(xxxx) και προφανώς και άλλους

144 Color Nets- Light Spectrum

145 ιχτυοκήπιο με χρωματιστά δίχτυα για ρύθμιση του ύψους της καλλιέργειας Lupinus Lupinus Flowers

146 ιχτυοκήπια στο Αγρόκτημα Βελεστίνου

147 ιχτυοκήπια στο Αγρόκτημα Βελεστίνου

148 ιχτυοκήπια στο Αγρόκτημα Βελεστίνου

149 ιχτυοκήπια Καλλιέργεια γλυκιάς πιπεριάς

150 Σκίαση Φύλλο : 34 C Φύλλο: 28 C 50% σκίαση Αέρας : 32 C Αέρας: 29 C

151 Επίδραση σκίασης στις ανάγκες της καλλιέργειας σε νερό Η σκίαση προκαλεί μείωση της κατανάλωσης νερού συνήθως ανάλογη της μείωσης της ηλιακής ακτινοβολίας ETc = Kc EΤo ETo = f 1 (ηλιακή ακτινοβολία) f 2 (ταχύτητα, θερμοκρασία και υγρασία αέρα) Χωρίς σκίαση με σκίαση Ηλιακή ακτινοβολία > Ηλιακή ακτινοβολία Ταχύτητα αέρα > Ταχύτητα αέρα Θερμοκρασία και υγρασία > Θερμοκρασία και υγρασία ETo χωρίς σκίαση > ΕΤο υπόσκιά Μείωση από 20-40% στην κατανάλωση νερού

152 Μείωση Κατανάλωσης Νερού υπό Σκίαση Αποτελεσματικότητα Χρήσης Νερού (WUE) WUE (kg m -3 ) Treatment Cont 6,6 7,4 IP-13 15,2 16,7 IP-34 15,5 17,5 S-36 13,9 13,2

153 Παραγωγή Πιπεριάς Άσπρο IP-13IP 59 Άσπρο IP 78 Πράσινο Ανοικτός αγρός

154 Επίδραση στην παραγωγή Δίχτυα + ανοικτός αγρός Fruit yield (kg m -2 Fruit yield (kg m -2 ). ) A C Στα διχτυοκήπια η παραγωγή αυξάνει γραμμικά με τη διαπερατότητα PAR. Όταν προσθέτουμε την παραγωγή του ανοικτού αγρού ( ιαπερατότητα= 100%), η σχέση γίνεται καμπυλόγραμμη (R 2 = 0,74) AC= stress λόγω κλίματος έξω PAR-transmittance (%) PAR-transmittance (%) Το μέγιστο γύρω στο 80%. Ο βέλτιστος βαθμός σκίασης είναι γύρω στο 20%

155 Επίδραση στην εμπορεύσιμη παραγ Βάρος παραγωγής (g m -2 ) Εβδομάδα Συγκομιδής (Cont) (Gr 34) (B&Gr 40) (B 40) (B 49)

156 Διχτυοκήπια Κλίμα: Μείωση της θερμοκρασίας της καλλιέργειας περίπου 3 ο C Καλλιέργεια: Αύξηση της εμπορεύσιμης παραγωγής κατά 100% μέσω της αύξησης της παραγωγής και της βελτίωση της ποιότητας Κατανάλωση νερού: Μείωση κατά 20-40% Το δίχτυ με % σκίαση έχει δώσει τα καλύτερα αποτελέσματα

157 Κόστος κατασκευής διχτυοκηπίων (ανά στρέμμα)

158 Σκελετός διχτυοκηπίων (δεν υπάρχουν σχετικές προδιαγραφές, βασίζονται σε αυτές των θερμοκηπίων): από 4000 έως 7000 ευρώ Δίχτυ κάλυψης: 1000 ευρώ Πλαστικό εδαφοκάλυψης: 1000 ευρώ Σύστημα άρδευσης: 1000 ευρώ Σχοινιά-σύρματα και εξαρτήματα δεσίματος καλλιέργειας 500 ευρώ Ενδεικτικό Σύνολο= 8500 ευρώ

159 Αναμενόμενα αποτελέσματα (ανά στρέμμα) Καλλιέργεια πιπεριάς, παραγωγή: κιλά Έσοδα (τιμή πώλησης 0.7 ευρώ/κιλό): 5600 ευρώ Έξοδα: Εργατικά, λιπάσματα, φυτοφάρμακα, φυτά = 3000 ευρώ Υπόλοιπο 2600 ευρώ

160 Αναμενόμενα αποτελέσματα (ανά στρέμμα) Καλλιέργεια τομάτας, παραγωγή: κιλά Έσοδα (τιμή πώλησης 0.5 ευρώ/κιλό): 5000 ευρώ Έξοδα: Εργατικά, λιπάσματα, φυτοφάρμακα, φυτά = 2500 ευρώ Υπόλοιπο 2500 ευρώ

161 Συμπεράσματα Τα διχτυοκήπια αποτελούν ένα εναλλακτικό σύστημα καλλιέργειας υπό κάλυψη με εξαιρετικά αποτελέσματα (παραγωγής και ποιότητας) κατά τη θερμή περίοδο του έτους. Υπάρχουν επιλογές χρήσης διχτυοκηπίων για σκίαση, εντομοπροστασία και έλεγχο του μήκους (φωτομορφογένεση). Το κόστος κατασκευής δεν είναι απαγορευτικό ενώ με τα σημερινά δεδομένα παραγωγής και τιμής προϊόντος η καλλιέργεια σε διχτυοκήπια παρουσιάζεται ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα.

162 Συμπερασματικά Ζητάμε: Καθαρά και ποιοτικά προϊόντα Προστασία του περιβάλλοντος Εξοικονόμηση ενέργειας και νερού Οι τεχνολογίες υπάρχουν, για να εφαρμοσθούν πρέπει να διαδοθούν με εκπαίδευση και να υιοθετηθούν με πολιτική βούληση.

163 Ευχαριστώ για την προσοχή σας