Εσπερίδα: Ορθολογική Διαχείριση του Νερού Άρδευσης στις Καλλιέργειες Κίσαμος, 22 Μαϊου 2013 ΑΡΔΕΥΣΗ ΤΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ ΑΝΑΓΚΕΣ ΣΕ ΝΕΡΟ Κ. Χαρτζουλάκης ΕΛ.Γ.Ο., Ινστιτούτο Ελιάς και Υποτροπικών Φυτών Εργαστήριο Αρδεύσεων και Διαχείρισης Υδατικών Πόρων Αγροκήπιο, 73100 Χανιά Τηλ. 28210 83442 E-mail: kchartz@nagref-cha.gr
Υδατικοί πόροι και γεωργία: Εισαγωγή - η γεωργία χρησιμοποιεί το 70% του νερού - οι αρδευόμενες εκτάσεις έχουν 6πλασιασθεί από 1900 - σήμερα το 40% της παγκόσμιας παραγωγής τροφίμων προέρχεται από το 18% της αρδευόμενης γεωργίας - Η ζήτηση νερού για άρδευση θα αυξηθεί κατά 14% το 2025 -Ταυτόχρονα 8-15% του νερού θα περικοπούν από τη γεωργία για να καλύψουν τις ανάγκες ύδρευσης και βιομηχανίας Για να αντιμετωπισθεί η έλλειψη νερού στη γεωργία πρέπει: - Να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα του νερού στη γεωργία - Να χρησιμοποιηθούν τα υποβαθμισμένης ποιότητας νερά (αλατούχα, επεξεργασμένα υγρά απόβλητα, νερά στράγγισης)
Νερό και αγροτική παραγωγή Η αγροτική παραγωγή καταναλώνει μεγάλες ποσότητες νερού Εξατμισοδιαπνοή 60-90% Νερό που απαιτείται για παραγωγή 1 kg ξηράς ουσίας m 3 νερού Πατάτες 0.5 Ντομάτες 0.6 1.0 Σιτάρι 0.9 Ρύζι 1.9 Βροχή + άρδευση Βιομάζα 10% Παραγωγ ή καρπών Απορροή + βαθιά διήθηση 0-30% Φυτικά υπολείμματ α
Σχετική παραγωγή Νερό και αγροτική παραγωγή Η απόδοση των καλλιεργειών αυξάνει με την διαθεσιμότητα του νερού στη ριζόσφαιρα μέχρι το επίπεδο κορεσμού Σχέση παραγωγής - νερού περιοχή έλλειψης περιοχή κορεσμού μέγιστη αποτελεσματικότητα χρήσης του νερού Διαθέσιμο νερό Η καμπύλη παραγωγής εξαρτάται από: - τις κλιματικές συνθήκες - τον τύπο εδάφους - τις γεωργικές εισροές Είναι δύσκολο για τον αγρότη να γνωρίζει κάθε στιγμή αν υπάρχει έλλειμμα νερού στη καλλιέργειά του Οι αγρότες συνήθως για να αισθάνονται ασφαλείς τείνουν να αυξάνουν την ποσότητα νερού άρδευσης που απαιτείται, ειδικά όταν η τιμή του είναι πολύ χαμηλή
Νερό και αγροτική παραγωγή Η υπερ-άρδευση μπορεί να προκαλέσει: - Περιοδική έλλειψη νερού σε άλλους παραγωγούς - Ασφυκτικές συνθήκες στο έδαφος για την καλλιέργεια - Ευνοϊκό περιβάλλον για την ανάπτυξη ασθενειών - Απώλεια θρεπτικών στοιχείων λόγω έκπλυσης ή βαθιάς διήθησης - Ρύπανση του υπόγειου υδροφορέα από αγροχημικά - Μείωση της παραγωγής και υποβάθμιση της ποιότητας - Αύξηση του κόστους παραγωγής Σχεδιασμός της άρδευσης: η διαδικασία λήψης αποφάσεων για τον προσδιορισμό του χρόνου άρδευσης και του ποσού του νερού που εφαρμόζεται.
Σχεδιασμός της άρδευσης ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΔΑΦΟΥΣ- ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ υδατοϊκανότητα εδάφους διηθητικότητα εδάφους απόκριση καλλιέργειας στο νερό στάδιο ανάπτυξης ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ Τεχνική υποστήριξη των αγροτών από ειδικούς ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΑΡΔΕΥΣΗΣ ΚΛΙΜΑ απαιτήσεις εξάτμισης κατανομή και ύψος βροχόπτωσης θερμοκρασία ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΑΡΔΕΥΣΗΣ μέθοδος άρδευσης συστήματα διανομής του νερού διαθεσιμότητα του νερού
Σχεδιασμός άρδευσης βασισμένος σε παραμέτρους εδάφους- νερού. Τενσιόμετρα. Βάθος τενσιομέτρων για διάφορα φυτά Τύπος φυτού Ενεργό βάθος ριζοστρώματος (cm) Γρασίδι 15 Λαχανικά 15-30 θάμνοι 30-45 Δέντρα 30-60 Ένδειξη Κατάσταση εδαφικής υγρασίας 0-10 Κορεσμός περίσσια νερού 20-30 Υδατοϊκανότητα 30-70 Διαθέσιμη υγρασία >70 Υδατικό στρες Πλεονεκτήματα Άμεσες ενδείξεις Χαμηλό κόστος Αξιόπιστες μετρήσεις Μπορεί να είναι αυτόματο Εύκολο στη χρήση Μειονεκτήματα Δεν λειτουργεί σε χαμηλές πιέσεις (>80 kpa) Χρειάζεται συντήρηση
Σχεδιασμός άρδευσης βασισμένος σε κλιματικές παραμέτρους εκτίμηση ET o ET crop =K c ET o ETcrop = εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας (mm/day) ETo = εξατμισοδιαπνοή αναφοράς (mm/day) = συντελεστής καλλιέργειας K c Εκτίμηση της εξατμισοδιαπνοής των καλλιεργειών Συντελεστές καλλιέργειας για φυτά πλήρους ανάπτυξης (FAO 56, Irrigation and Drainage Paper) Παράγοντες που προσδιορίζουν το K c τύπος καλλιέργειας κλίμα εξάτμιση εδάφους στάδιο ανάπτυξης της καλλιέργειας Εκτίμηση των απαιτήσεων σε νερό Irr = ETc - Reff ETc =εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας Reff =αποτελεσματική βρόχοπτωση (συνήθως 80% της πραγματικής βροχόπτωσης) [mm]
Ανάγκες των καλλιεργειών σε νερό Απαιτήσεις σε νερό των κυριότερων καλλιεργειών στο Ν. Χανίων σύμφωνα με τη μέθοδο Penman-Monteith, όπως υπολογίστηκαν για το πρόγραμμα MEDIS της Ε.Ε. Ανάγκες σε νερό ανά μήνα των κυριοτέρων καλλιεργειών του Ν. Χανίων. Απαιτήσεις σε νερό (m 3 /στρ) Καλλιέργεια Ι Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Δ ΣΥΝΟΛΟ Ελιές - - - - 30 55 65 55 30 (10)* - - 235 (245)* Εσπεριδοειδή - - - 42 65 90 100 100 65 20 - - 482 Αβοκάντο - - - 47 76 104 111 101 71 32 - - 542 Επιτραπέζια αμπέλια - - - - - 75 80 75 45 - - - 275 Οινοποιήσιμα αμπέλια - - - - - 75 80 - - - - - 155 Τομάτα θερμοκηπίου (Οκτ. Μάιος) 24 27 36 59 90 - - - - 25 25 20 306 Αγγούρι θερμοκηπίου (Αυγ. Δεκ.) - - - - - - - 35 75 75 55 45 285 Αγγούρι θερμοκηπίου (Μάρτ. Ιουν.) - - 30 60 80 85 - - - - - - 255 Καρπούζι - - - - 80 105 120 105 - - - - 410 Πατάτες (ανοιξιάτικες) - - 25 35 80 50** - - - - - 190 Κρεμμύδια - - 15 30 70 50** - - - - - - 165 Τομάτες - - - 20 60 105 120 105 - - - - 410 * Άρδευση λόγω έλλειψης βροχής και/ή υψηλών θερμοκρασιών ** Άρδευση μέχρι μέσα Ιουνίου
ΔΕΛΤΙΟ ΑΡΔΕΥΤΙΚΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ (σε κυβικά μέτρα ανά στρέμμα) για την περίοδο: 20-26/5/2013
Υδατικό Αποτύπωμα Υδατικό Αποτύπωμα (Water Footprint): εκφράζει την ποσότητα νερού που καταναλώνεται άμεσα ή έμμεσα (από την εφοδιαστική αλυσίδα) για την παραγωγή προϊόντων και υπηρεσιών. Είναι ένας σύνθετος δείκτης, που περιγράφει την κατανάλωση του επιφανειακού και υπόγειου νερού και ο οποίος περιλαμβάνει ποσοτικά, γεωγραφικά και χρονικά στοιχεία. Με το υδατικό αποτύπωμα των παραγόμενων προϊόντων μπορεί κανείς να διακρίνει τα προϊόντα εκείνα τα οποία χρησιμοποίησαν με ορθολογικό τρόπο τους υδατικούς πόρους και απέφυγαν τη ρύπανση των υδατικών συστημάτων. Το μειωμένο υδατικό αποτύπωμα δίνει την ευκαιρία στους ευαισθητοποιημένους καταναλωτές με την προτίμησή τους στα προϊόντα αυτά να επιβραβεύσουν τους παραγωγούς
Αειφόρος διαχείριση νερού στη γεωργία Η αειφόρος διαχείριση του νερού στην γεωργία έχει ως σκοπό να εξασφαλίσει την διαθεσιμότητα νερού για τη γεωργία σε ποσότητα και ποιότητα, τοπικά και χρονικά σε λογική τιμή και με αποδεκτό περιβαλλοντικό κόστος. Η εφαρμογή της εξαρτάται: - τεχνολογικά προβλήματα - κοινωνική συμπεριφορά των αγροτικών κοινωνιών - οικονομικά εμπόδια - νομικά και οργανωτικά προβλήματα - καλλιεργητικές πρακτικές (η κατεργασία του εδάφους, η εφαρμογή των λιπασμάτων και καταπολέμηση των ασθενειών είναι άμεσα συνδεδεμένες με την αειφόρο διαχείριση των υδατικών πόρων στη γεωργία και την προστασία του περιβάλλοντος)
Αειφόρος διαχείριση νερού στη γεωργία Η αειφόρος διαχείριση του νερού άρδευσης θα επιτευχθεί με: Εφαρμογή ορθής αρδευτικής πρακτικής Μείωση των απωλειών νερού Βελτίωση της αποτελεσματικότητας των δικτύων άρδευσης Αύξηση της αποτελεσματικότητας του νερού άρδευσης Νερό που χρησιμοποιείται από την καλλιέργεια 65% Απώλειες εφαρμογής στο αγρό 7% Απώλειες κατά τη μεταφορά 8% Απώλειες λόγω υπερ-άρδευσης - υποχρεωτική χρήση συστημάτων τοπικής άρδευσης με ή χωρίς επιδότηση (αποτελεσματικότητα > 95%) - εφαρμογή του κατάλληλου σχεδιασμού της άρδευσης (πότε και με πόσο νερό), που θα βασίζεται στις εδαφο-κλιματικές συνθήκες και το είδος της καλλιέργειας - εφαρμογή τεχνικών για αποφυγή της αλάτωσης των εδαφών - εφαρμογή υδρολίπανσης (εφαρμογή των λιπασμάτων μέσω του συστήματος άρδευσης) - εφαρμογή αγροχημικών (ζιζανιοκτόνων και μηκυτοκτόνων) 20%
Ελλειμματική άρδευση Χωρίς περιορισμούς στην διαθεσιμότητα νερού Περιορισμοί στην διαθεσιμότητα του νερού Καλύπτονται πλήρως οι απαιτήσεις των καλλιεργειών Επιλέγονται τεχνικές που δεν καλύπτουν πλήρως τις απαιτήσεις των καλλιεργειών Ελλειμματική άρδευση (DI) Η καλλιέργεια υποβάλλεται σε κάποιο βαθμό έλλειψης νερού στα στάδια ανάπτυξης (που δεν είναι κρίσιμα για το νερό) και μείωσης της παραγωγής Συμβάλλει στην οικονομία νερού μειώνοντας τις απώλειες λόγω διήθησης Οδηγεί σε οικονομική βιωσιμότητα Συμβάλει στο έλεγχο της αλατότητας Μειώνει τις απώλειες λιπασμάτων και αγροχημικών
Αποτελεσματικότητα RDI ΙΑΝ ΦEB MAΡ AΠΡ MAΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ NOΕ ΔEΚ Περίοδος λίθάργου Ζωηρή βλαστική ανάπτυξη Μειωμένη βλ. ανάπτ. Ζωηρή βλ. αναπτ. Περίοδ. ληθάργου Διαφοροποίηση οφθαλμών Ανάπτυξη καρπού Καρπόδεση Σκλήρυνση πυρήνων Αύξηση ελαιοπεριεκτικότητας χρωματισμός Συγκομιδή Διαφοροποίηση ανθέων Άνθηση Σχηματισμός παραγωγής Ωρίμανση Συγκομιδή Κρίσιμη περ. για νερό Κρίσιμη περίοδος για Ν και νερό Κρίσιμη περίοδος για νερό ΙΑΝ ΦEB MAΡ AΠΡ MAΙ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ ΑΥΓ ΣΕΠ ΟΚΤ NOΕ ΔEΚ Επίδραση των χειρισμών άρδευσης στη χρήση νερού, στην παραγωγή και στην αποτελεσματικότητα χρήσης του νερού (Chartzoulakis et al., 1992) Χειρισμός Νερό άρδευσης (mm) Παραγωγή καρπών (kg/δένδρο) Περιεκτικότητα σε λάδι (% FW) E y (kg oil/mm H 2 O) Πλήρης άρδευση 432 38.3 a * 21.3 a 0.49 a Ελλειμματική άρδευση 321 34.1 a 22.8 b 0.73 b Χωρίς άρδευση -- 24.1 b 23.5 b -- * Διαφορετικά γράμματα στην ίδια στήλη δηλώνουν σημαντικές διαφορές σε επίπεδο a=0.05 (LSD-test)
Ένα πληροφοριακό σύστημα τηλε-ενημέρωσης των αγροτών για σχεδιασμό της άρδευσης, βασισμένο σε πραγματικά δεδομένα (κλιματικά, έδαφος, καλλιέργεια) αναπτύχθηκε και λειτουργεί στην Κρήτη στα πλαίσια του προγράμματος BEWARE με στόχο να προωθήσει την ορθολογική χρήση του νερού άρδευσης Καλλιέργεια Συμβουλευτικό σύστημα BEWARE Λειτουργία ενός συστήματος ενημέρωσης των αγροτών για το σχεδιασμό της άρδευσης Συμβουλευτική άρδευση (mm) Εμπειρική άρδευση (mm) Οικονομία νερού (%) Αβοκάντο 545 681 20,0 Πορτοκαλιά 501 586 14,5 Ελιά 228 244 9,3 Αμπέλι 452 540 16,3
Λογισμικό άρδευσης OLIRRIWARE Το πρόγραμμα OLIRRIWARE χρησιμοποιεί τα διαθέσιμα μετεωρολογικά δεδομένα μιας περιοχής, τα χαρακτηριστικά του εδάφους, τα στοιχεία της καλλιέργειας, τη διαθεσιμότητα και ποιότητα του νερού και τη μέθοδο άρδευσης για τον ακριβή υπολογισμό των αναγκών άρδευσης της ελιάς. To OLIRRIWARE είναι Ένα πρόγραμμα με φιλικό περιβάλλον επικοινωνίας και εύκολο στη χρήση. Πλήρως προσαρμοσμένο στις ελληνικές συνθήκες καλλιέργειας της ελιάς. Εχει δυνατότητα χρήσης με ποικιλία διαθεσιμότητας μετεωρολογικών δεδομένων. Απαραίτητο εργαλείο για την εφαρμογή του Κώδικα Ορθής Γεωργικής Πρακτικής
Ποιότητα νερού άρδευσης Περιορισμοί Προβλήματα Χαρακτηριστικά νερού Κανένας περιορισμός Μικροί περιορισμοί Σοβαροί περιορισμοί Επιδράσεις αλατότητας στη διαθεσιμότητα του νερού EC (ds/m) TDS (mg/l) < 0.7 < 450 0.7 3.0 450-2000 > 3.0 > 2000 Τοξικότητα Εκτοξευτήρες/ ψεκασμός Νάτριο Επιφανειακή άρδευση: SAR εκτοξευτήρες/ψεκασμός (me/l) Συγκέντρωση χλωρίου Επιφανειακή άρδευση (me/l) εκτοξευτήρες/ψεκασμός (me/l) Βόριο (mg/l) Ιχνοστοιχεία <3 <3 <4 <3 < 0.7 Μεταβλητά 3-9 >3 4-10 >3 0.7-3.0 >9 >10 >3.0 Διανθρακικά άλατα (me/l) <1.5 1.5-8.5 >8.5 Θρέψη φυτών ph Φυσιολογικό 6.5-8.5
Διαχείριση της Ποιότητας Σημαντική όσο και η διαχείριση της ποσότητας. Πηγές υποβάθμισης: - Χρήση αγροχημικών (φυτοφάρμακα λιπάσματα) - Υφαλμύρωση λόγω υπερ-άντλησης (παράκτιοι υδροφορείς - Αλάτωση των εδαφών (πλημμελής εφαρμογή αρδεύσεων) Μέτρα προστασίας: -Συνεχής καταγραφή της ποιότητας (monitoring) -Ορθολογική χρήση των αγροχημικών (εφαρμογή κανόνων ορθής πρακτικής) - Σωστή εφαρμογή των αρδεύσεων
Τιμολόγηση νερού άρδευσης Η πολιτική της τιμολόγησης θα πρέπει να προωθεί την μελλοντική εξασφάλιση της επάρκειας, να αποθαρρύνει τη σπατάλη, να ενθαρρύνει την εισαγωγή νέας τεχνολογίας και να κινητοποιεί τις ιδιωτικές επενδύσεις Η τιμή του νερού σύμφωνα με την Οδηγία για το Νερό της Ε.Ε (WFD 60/2000) θα πρέπει να περιλαμβάνει: α) Το οικονομικό κόστος (financial cost), το κόστος κατασκευής, λειτουργίας και συντήρησης (O&M) των υποδομών. β) Το περιβαλλοντικό κόστος (environmental cost), το κόστος ή τη ζημία που η χρήση του νερού προκαλεί στο περιβάλλον (πχ αλάτωση εδαφών, υποβάθμιση της ποιότητας του οικοσυστήματος). γ) Το κόστος του φυσικού πόρου (resource cost), το κόστος που πιθανόν να προκληθεί σε άλλες χρήσεις, λόγω υπερβολικής χρήσης και αδυναμία αναπλήρωσης (π.χ. υπεράντλησης υδροφορέων). Στην Κρήτη η τιμή του νερού άρδευσης ποικίλει σε μεγάλο εύρος μεταξύ των διαφόρων περιοχών, αλλά και μέσα στην ίδια περιοχή, ανάλογα με το διαχειριστή του έργου. - Η χρήση υδρομέτρων πρέπει να είναι υποχρεωτική - Η τιμή του νερού να αυξάνεται κλιμακωτά για κατανάλωση νερού πάνω από τις ανάγκες της καλλιέργειας στη συγκεκριμένη περιοχή.
ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ