Νέες Τεχνολογίες στη Γεωργία

Transcript

1 Νέες Τεχνολογίες στη Γεωργία Σταµάτης Σταµατιάδης Κέντρο Γαία του Μουσείου Γουλανδρή Φυσικής Ιστορίας Εργαστήριο Εδαφικής Οικολογίας & Βιοτεχνολογίας

2 Περιεχόµενα Ησηµασία της ποικιλοµορφίας του εδάφους Χαρτογράφηση του εδάφους και διαχειριστικές ζώνες Η γεωργία ακριβείας για την εφαρµογή αζωτούχου λίπανσης Σύγκριση της γεωργίας ακριβείας µετηνσυµβατική µέθοδο Μείωση της χρήσης φυλλο-διαγνωστικής και εδαφολογικών αναλύσεων Έµφαση σε τεχνολογίες τηλεπισκόπισης Συγκριτικό παράδειγµα πιλοτικής εφαρµογής Ησηµειακή διαχείριση του αζώτου στο HydroSense ιαχειριστικές ζώνες Αισθητήρες χλωροφύλλης και χαρτογράφηση των απαιτήσεων σε Ν Σύστηµα λίπανσης µέσω δικτύου άρδευσης Παρακολούθηση της ανάπτυξης των φυτών

3 Ησηµασία της χωρικής Κέντρο Γαία παραλλακτικότητας Tο έδαφος είναι καθοριστικός παράγοντας για την πρόσληψη θρεπτικών στοιχείων και νερού από τις καλλιέργειες. Η ικανότητα του εδάφους να υποστηρίξει την ζωή µεταβάλλεται µέσα στον χώρο. Αυτό είναι εµφανές µέσα σε έναν αγρό όπου µεταβάλλεται ο χρωµατισµός του εδάφους, οι τοπογραφικές κλίσεις και, κατ επέκταση, η ανάπτυξη των φυτών.

4 Καταγραφή του NIR του Κέντρο Γαία εδάφους στο Ελευθέριο

5 Χωρική παραλλακτικότητα του εγγύς υπέρυθρου

6 Χωρική παραλλακτικότητα του εγγύς υπέρυθρου

7 Χωρική παραλλακτικότητα του εγγύς υπέρυθρου

8 Πως θα κάνουµε τη γεωργία πιο αειφορική όταν υπάρχει τέτοια παραλλακτικότητα µέσα στον χώρο; Κλίµα Η τεχνολογία επιτρέπει την παρέµβαση στον χώρο και το χρόνο για την βελτιστοποίηση της παραγωγής Εδαφος Φυτό ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

9 ΗσωστήΕπέµβαση Στα σωστά Σηµεία Στο σωστό Χρόνο

10 Εργαλεία της γεωργίας ακριβείας Χρώµα του εδάφους Κόκκινο φάσµα φωτός Εγγύς υπέρυθρο φάσµα Υπέρυθρο φάσµα Οργανική ουσία Χλωροφύλλη Βιοµάζα βλάστησης Θερµοκρασία φυλλώµατος Τεχνολογία Μεταβλητής Παροχής (Variable Rate Technology) ιαφορικό GPS Συντεταγµένες Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών (GIS)

11 Πολυχρωµατική Κέντρο Γαία Φωτοδίοδος LED ΣΤΟΧΟΣ Ιδια οπτικά πεδία LED PD1 PD2 <700nm >700nm ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ

12 Φορητός Αισθητήρας για την Ανίχνευση Ν συνδεδεµένος µε Μεταβλητή Παροχή Λιπάσµατος Ενεργοί αισθητήρες - Green seeker

13 ΠΑΘΗΤΙΚΟΙ ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ ιάταξη και λειτουργία Αµπελώνες - Γουµένισα GPS Βαµβάκι - Μοσχοχώρι

14 Κατάλληλη διανοµή των νέων εισροών Κέντρο Γαία ΣΙΤΗΡΑ

15 Εφαρµογή λιπάσµατος Τύπος λιπάσµατος Ποσότητα λιπάσµατος Τρόπος εφαρµογής Χρόνος εφαρµογής Χώρος εφαρµογής

16 Χρόνος και ποσότητα εφαρµογής 1. Πριν τη σπορά 10 kg/στρ 2. Μέσο της περιόδου Πριν τη σπορά + µέσο περιόδου Μέσο περιόδου Μεταβλητή παροχή?

17 Βελτιστοποίηση της παραγωγής µε µείωση των επιπτώσεων στο περιβάλλον ΠΟΣΟΤΗΣ ΜΕΘΟ ΟΣ ΑΠΟ ΟΣΗ FUE (kg Ν/ha) (kg/ha) (%) 0 Μάρτυρας Μέσο περιόδου Μέσο περιόδου ύο δόσεις (45:45) Πριν τη σπορά Μέσο (VRT) Courtesy Raun et al.

18 Ποιοί θα υιοθετήσουν πρώτοι Κέντρο Γαία αυτή τη τεχνολογία; Mεγαλύτερη αξία στα προιόντα δια της βελτίωσης της ποιότητας Καλλιέργειες υψηλής αξίας Περιβαλλοντικά ευαίσθητες περιοχές όπου απαιτείται βελτιωµένη διαχείριση του Ν

19 Variable Rate Technology Τεχνολογία Μεταβλητής Παροχής Αύξηση του κέρδους µέσω ποσοτικών µεγεθών αλλά και περιβαλλοντικών δεικτών Καλλιέργειες υψηλής αξίας Ζαχαρότευτλα, πατάτες, ποικιλίες σιταριού, αµπελώνες Περιβαλλοντικά ευαίσθητες περιοχές Προστασία υπογείων υδάτων

20 Η µέχρι σήµερα εµπειρία έχει δείξει ότι το µεγαλύτερο πρόβληµα δενείναι τόσο το κόστος, όσο η επιδεξιότητα της χρήσης των υπολογιστών και του GIS από τον παραγωγό για να µεταφραστούν οι πληροφορίες σε Κέντρο Γαία βελτιωµένα συστήµατα διαχείρισης

21

22 Πολυχρωµατική Κέντρο Γαία Φωτοδίοδος LED ΣΤΟΧΟΣ Ιδια οπτικά πεδία LED PD1 PD2 <700nm >700nm ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ

23 Πολυφασµατικοί αισθητήρες

24 Πιλοτικός αγρός Σαµαρά (Ελευθέριο) Πριν τη λίπανση Απαιτήσεις σε Ν

25 Πιλοτικός αγρός Σαµαρά (Ελευθέριο) Πριν τη λίπανση Μετά τη λίπανση

26 Πιλοτικός αγρός Μητσογιάννη Πριν τη λίπανση (Γυρτώνη) Απαιτήσεις σε Ν

27 Πιλοτικός αγρός Μητσογιάννη Πριν τη λίπανση (Γυρτώνη) Μετά τη λίπανση

28 Πιλοτικός αγρός Βαρδούλη Πριν τη λίπανση (Οµορφοχώρι) Απαιτήσεις σε Ν

29 Πιλοτικός αγρός Βαρδούλη Πριν τη λίπανση (Οµορφοχώρι) Μετά τη λίπανση

30 Οικονοµικά βέλτιστη όση παραγωγού N Credits Preplant N Field Reference Yield, Mg/ha 14 Spatial 8Soil / Topography 6 4 Adjustment Fertilizer N Rate Αλγόριθµος είκτης Επάρκειας Back-Off Strategy SI to start cutback SI to cut-off Συσσώρευση Ν (εξαρτάται από το στάδιο ανάπτυξης)

31 Βλέπε 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 cred ) (1 SI) SI N EONR

32 SI είναι ο βαθµός του στρες που αντέχει το φυτό και αναµένεται να αναρρώσει πλήρως όταν το στρες αφαιρείται. Η τιµή του αυξάνεται µε το στάδιο ανάπτυξης έως SI = 0.7 or SI ~0.3. SI είναι ο είκτης Επάρκειας και υπολογίζεται δια της διαίρεσης του είκτη Χλωροφύλλης της καλλιέργειας µε τον είκτη Χλωροφύλλης µιας καλλιέργειας αναφοράς. Ο είκτης Χλωροφύλλης αναφοράς προσδιορίζεται από το 95 ο εκατοστιαίο όλων των φυτών σε µια λωρίδα η οποία είναι αντιπροσωπευτική της παραλλακτικότητας µέσα στον αγρό. EONR είναι η Οικονοµικά Βέλτιστη Ποσότητα Αζώτου εάν αυτή είναι γνωστή, αλλά συνήθως χρησιµοποιείται η ποσότητα εφαρµογής αζώτου του παραγωγού.

33 είκτης Χλωροφύλλης αναφοράς Εικονικό σηµείο αναφοράς (χαρούµενα φυτά)

34 Cut-Back or Back-Off Feature of Model

35 In-season N Application to Corn OptRx sensor V12 growth stage 21 July, maximum N Rate (lb/acre) Chloropyll Index (red edge) check 150

36

37 Βελτιώση Ποιότητας Χωρίς την τεχνολογία µεταβλητής παροχής

38 Ενεργός Αισθητήρας / Ψεκαστήρας Κέντρο Γαία Source:

39 Τεχνολογία µεταβλητής παροχής Ενεργός Αισθητήρας / Ψεκαστήρας Κόκκινο NIR NDVI 24 8 ταχύτητες 24 NTech Industries, Inc. Oklahoma State University

40 Σύµβουλος ιαχειριστικών Αποφάσεων Αισθητήρες Χάρτης απόδοσης Προβλεπόµενη απόδοση Στόχος απόδοσης Στάδιο ανάπτυξηςοο ιαχείριση του Ν στην περίοδο ανάπτυξης Βαθµονόµηση Αλγόριθµος Μεταβλητή παροχή