Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας

Transcript

1 Τα Θερμοκήπια ως Μοχλός Ανάπτυξης στη Θεσσαλία Δήμος Ελασσόνας, «Θέατρο Δημάρχου Βασιλείου Φαρμάκη, 8 Σεπτεμβρίου 2011» Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Τμήμα Γεωπονίας, Φυτικής Παραγωγής και Αγροτικού Περιβάλλοντος, Εργαστήριο Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος

2 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Καλλιέργειες υπό κάλυψη: Θερμοκήπια - ιχτυοκήπια 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.

3 INTRODUCTION Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας 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.

4 INTRODUCTION Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Ολλανδικά θερμοκήπια -Υψηλό επίπεδο τεχνολογίας -Υψηλό κόστος επενδύσεων -Υψηλή ενεργειακή κατανάλωση -Κοντά στις αγορές Μεσογειακά θερμοκήπια -Χαμηλό επίπεδο τεχνολογικού εξοπλισμού -Μικρές επενδύσεις -Χαμηλή ενεργειακή κατανάλωση -Μεγάλη εξάπλωση λόγω μείωσης κόστους μεταφοράς

5 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Δύο 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

6 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Θερμοκήπια Βόρεια και Νότια Αμερική 7.1% Παγκόσμια Μεσογειακές Χώρες 36.5% Γαλλία 8.8% Τουρκία 10.4% Μεσογειακές χώρες Μαρόκο 6.3% πρ. Γιουγκοσλαβία 4.9% Ελλάδα 3.8% Πορτογαλία 2.5% Αλγερία 3.4% Ισραήλ 2.4% Συρία 1.9% Βόρεια Ευρώπη 7.1% Λοιπές 3.2% Τυνησία 1.4% Ελλάδα Ασία και Ωκεανία 49.4% Ήπειρος 5% Ιταλία 23.5% Ισπανία 27.4% Αττική & Νήσοι 9% Δυτ. & Κεντ. Μακεδονία 17% Θεσσαλία 4% Κρήτη 39% Ανατ. Μακεδονία & Θράκη 3% Πελοπ/σος & δυτ. Στερεά 23% Ελλάδα

7 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Θερμοκήπια Ισπανία Ιταλία Ελλάδα Αλμερία-Ισπανία

8 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Εισαγωγή Κλιματική αλλαγή Μείωση διαθέσιμου νερού Απαιτήσεις καταναλωτών για ασφαλή ποιοτικά προϊόντα

9 Ηκλιματική Γεωργία & Κλιματική αλλαγή 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 Η γεωργία ανήκει σε εκείνους τους τομείς που επηρεάζονται ευπαθή. περισσότερο εξαιτίας της εξάρτησής της από τις καιρικές συνθήκες με αποτέλεσμα να μην είναι πλέον εφικτή η παραγωγή προϊόντων ποιότητας στην ύπαιθρο.

10 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας υναμικό 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.

11 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας υναμικό 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.

12 Παραγωγή προϊόντων ποιότητας Αυξανόμενη ζήτηση για παραγωγή «καθαρών» προϊόντων και έλλειψη φυσικών πόρων (νερό, ενέργεια) Παραγωγή ποιοτικών προϊόντων με όσο το δυνατό λιγότερες εισροές ενέργειας και χημικών.

13 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Εισροές ενέργειας Υπόστρωμα, φυτικό υλ. & άλλα Καύσιμα Φυτοφάρμακα Λιπάσματα Νερό Ηλεκτρική Ενέργεια Εργατικά Ελλάδα 3% 52% 3.1% 15% 1% 5.2% 25% Τουρκία 18.2% 32.2% 7.8% 22.7% 0.4% 7.4% 15.9%

14 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας 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

15 Κλιματική καταλληλότητα περιοχής Ηλιακή ακτινοβολία (MJ m -2 day -1 ) Άρτα συνεχόμενος αερισμός και δροσισμός αερισμός κατά διαστήματα κλειστό θερμοκήπιο Feb Jan Dec θέρμανση τη νύχτα Θερμοκρασία αέρα ( o C) Jun Χωρίς θέρμανση Jul Aug

16 Κλιματική καταλληλότητα περιοχής Ηλιακή ακτινοβολία (MJ m -2 day -1 ) Άρτα Αλμέρια συνεχόμενος αερισμός και δροσισμός αερισμός κατά διαστήματα κλειστό θερμοκήπιο θέρμανση τη νύχτα Χωρίς θέρμανση Θερμοκρασία αέρα ( o C)

17 Κλιματική καταλληλότητα περιοχής Ηλιακή ακτινοβολία (MJ m -2 day -1 ) Άρτα Αλμέρια Άμστερνταμ συνεχόμενος αερισμός και δροσισμός αερισμός κατά διαστήματα κλειστό θερμοκήπιο θέρμανση τη νύχτα Χωρίς θέρμανση Θερμοκρασία αέρα ( o C)

18 Κλιματική καταλληλότητα περιοχής Ηλιακή ακτινοβολία (MJ m -2 day -1 ) Άρτα Ιεράπετρα συνεχόμενος αερισμός και δροσισμός αερισμός κατά διαστήματα κλειστό θερμοκήπιο θέρμανση τη νύχτα Χωρίς θέρμανση Θερμοκρασία αέρα ( o C)

19 Τύποι θερμοκηπίων: Πλαστικά Τα πολλαπλά τροποποιημένα τοξωτά θερμοκήπια είναι τα περισσότερο αποτελεσματικά από πλευράς αερισμού θερμοκήπια. Μειονέκτημα των θερμοκηπίων αυτών είναι η συμπύκνωση υγρασίας στο εσωτερικό της οροφής

20 MAIN GREENHOUSE TYPES IN THE MEDITERRANEAN BASIN Τύποι θερμοκηπίων: Γυάλινα Αν ένα θερμοκήπιο πρόκειται να εγκατασταθεί σε περιοχή με θερμό κλίμα θα πρέπει να διαθέτει ανοίγματα πλαϊνά και οροφής για καλύτερο αερισμό.

21 Διάχυτη Άμεση

22 Άμεση Διάχυτη

23 Άμεση Diffuse Διάχυτη Direct

24 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Σχεδιασμός των συστημάτων κλιματισμού Τα μεσογειακά θερμοκήπια δεν είναι πλήρως εξοπλισμένα και ο έλεγχος του κλίματος γίνεται με απλά συστήματα Αερισμού-ψύξης Προβλήματα Θέρμανσης Ακραίες κλιματικές συνθήκες: Θερμοκρασία Υγρασία

25 Θέρμανση θερμοκηπίων

26

27

28 Ψύξη θερμοκηπίων Φυσικός αερισμός Ο αερισμός με χειροκίνητα συστήματα, ενώ πολλά θερμοκήπια δεν έχουν παράθυρα οροφής.

29 Ανοίγματα εξαερισμού

30 Αλλά πρέπει

31 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Βελτίωση του σχεδιασμού των ανοιγμάτων φυσικού αερισμού Κατανομή της ταχύτητας του αέρα στο εσωτερικό του θερμοκηπίου

32 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Βελτίωση του σχεδιασμού των ανοιγμάτων φυσικού αερισμού Κατανομή της ταχύτητας του αέρα στο εσωτερικό του θερμοκηπίου

33 Ψύξη θερμοκηπίων υναμικός αερισμός

34 Ψύξη θερμοκηπίων ροσισμός Υγρή παρειά Ψύξη του εισερχόμενου αέρα στο θερμοκήπιο με εξάτμιση νερού από την υγρή παρειά

35 50% 40% 25% 23ºC 27ºC 30ºC

36 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Χρήση συστημάτων δροσισμού

37

38 Ψύξη θερμοκηπίων ροσισμός -Τεχνητή ομίχλη Συστήματα χαμηλής πίεσης (Πίεση λειτουργίας 5bar) Σταγονίδια νερού μεγέθους >200μm. Συστήματα υψηλής πίεσης (Πίεση λειτουργίας 60 bar) Σταγονίδια νερού της τάξης των μm. (Μια τρίχα έχει πάχος από 40 έως 200 μm)

39 Ψύξη θερμοκηπίων ροσισμός -Τεχνητή ομίχλη

40

41 Εξοικονόμηση ενέργειας και μείωση φυτοπροστατευτικών

42 Σκίαση εξοικονόμηση ενέργειας

43

44 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Σε έρευνα του Εργαστηρίου Γεωργικών Κατασκευών και Ελέγχου Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας (ΑLTENER II XVII/4.1030/A/ ) διαπιστώθηκε ότι η καθαρή ενέργεια πουθαμπορούσεναπαραχθεί, 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.

45 Ο προβληματισμός Κάθε μέρα όλο και περισσότεροι πολίτες προτιμούν προϊόντα τα οποία παράγονται με φιλικές προς το περιβάλλον τεχνικές και μεθόδους. Οι τεχνικές αυτές προϋποθέτουν την ελάχιστη ή καθόλου χρήση χημικών στο θερμοκήπιο. Τα χημικά χρησιμοποιούνται στο θερμοκήπιο κυρίως για τον έλεγχο εντόμων και ασθενειών. Safer food?

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

47

48 Έντομα Άτομα θρίπα ανά παγίδ Έξω Μάρτυρας Δίχτυ Αερισμός Αριθμός εβδομάδας έτους Κανονικοποιημένη ταχύτητα του αέρα Με δίχτυ Χωρίς δίχτυ Πλάτος θερμοκηπίου, m

49 Maximizing the screened area

50 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Φωτοεκλεκτικά υλικά κάλυψης Απορρόφηση Υπεριώδους Ακτινοβολίας (UV) Υπεριώδες Ορατό φάσμα UV C B A Υπέρυθρο Μήκος κύματος, νανόμετρα (nm)

51 Επίδραση φωτοεκλεκτικών υλικών στον πληθυσμό θρίπα σε καλλιέργεια τομάτας 1,4 1,2 Μάρτυρας 3%UV 0%UV Αφίδες/Φυτό 1 0,8 0,6 0,4 0, Εβδομάδες του έτους

52

53 Αντισταγονικά υλικά AD+AF AD PE 4,1m 2,9m 8m 20m

54 Θερμοκήπιο Συνολική παραγωγή kg/φυτό Συνολικός αριθμός καρπός ανά φυτό Μέσο βάρος καρπών (g) AD+AF 2.8a 10.1a 374a AD 2.4a 9.2a 345a PE 2.6a 10.3a 358a

55 Εξοικονόμηση νερού

56 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 αυτές απώλειες νερού.

57 Μεγάλες εισροές σε νερό και λιπάσματα Λύσεις Ορθολογική διαχείριση Υδροπονία Computer Hydroponic control system Nutrient Water tanks tank Mixing tank Plants Deep hydroponic system Plant height Leaf length Leaf area Image processing Stem diameter EC ph DO Ions

58 Ο κλάδος των θερμοκηπιακών καλλιεργειών στην Ελλάδα Κ. Κίττας Υδροπονία Τεχνική κατά την οποία η καλλιέργεια των φυτών δεν γίνεται στο έδαφος αλλά σε τεχνητό ή φυσικό υπόστρωμα και η θρέψη τους βασίζεται στη συχνή παροχή θρεπτικού διαλύματος.

59 Ορθολογική διαχείριση Άρδευση με τη βοήθεια προσομοιωμάτων τα οποία προβλέπουν τη διαπνοή της καλλιέργειας συναρτήσει: της ηλιακής ακτινοβολίας, του ελλείμματος κορεσμού του αέρα και του σταδίου ανάπτυξης της καλλιέργειας Ανακύκλωση θρεπτικού διαλύματος στις υδροπονικές καλλιέργειες

60 SEVENTH FRAMEWORK PROGRAMME; THEME 2: Biotechnologies, Agriculture, Food Collaborative Project SICA (Mediterranean Partner Countries) SIRRIMED: Sustainable use of irrigation water in the Mediterranean Region Grant agreement: Start date: 01/07/2010 End date: 31/12/2013 (42 months) Workpackage 1: KEY ON-FARM IRRIGATION TECNIQUES TO SAVE WATER Task 4: Improvement of water saving techniques in hydroponics systems

61 WPn : 1, Task n : 4 Materials and Methods Delta Τ, ThetaProbe Decagon Devices, EC5 Decagon Devices, 10HS και Grodan WCM-Control

62 WPn : 1, Task n : 4

63 Έλεγχος θερμοκηπίου μέχρι σήμερα ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ Έλεγχος εξοπλισμού Αποφάσεις τακτικής και στρατηγική διαχείρισης της καλλιέργειας Εμπειρία και τεχνογνωσία Διατήρηση βέλτιστων τιμών των παραμέτρων του κλίματος Πρακτικές και μέθοδοι παραγωγής Έλεγχος της καλλιέργειας

64 Πως μπορώ να ελέγξω όλα αυτά τα συστήματα; Αυτοματισμοί Παραγωγός Ολοκληρωμένη προσέγγιση μοντέλα διαχείρισης τεχνητή νοημοσύνη εμπειρία Αποφάσεις τακτικής και στρατηγική διαχείρισης της καλλιέργειας Έλεγχος της καλλιέργειας

65 Νέες Τάσεις Θερμοκήπιο μεγάλου ύψους Κλειστό θερμοκήπιο Αυτοματισμοί συγκομιδής και μετακίνησης καλλιέργειας Μετρήσεις κατανομής μικροκλίματος Αισθητήρες ελέγχου κατάστασης φυτών

66

67 Το «κλειστό» θερμοκήπιο

68

69 Ζητάμε: Καθαρά και ποιοτικά προϊόντα Προστασία του περιβάλλοντος Εξοικονόμηση νερού και ενέργειας Οι τεχνολογίες υπάρχουν Για να εφαρμοσθούν πρέπει να διαδοθούν με εκπαίδευση και να υιοθετηθούν με πολιτική βούληση