ΑΡΔΕΥΣΗ ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ
Εισαγωγικές έννοιες Η άρδευση συνδέεται με την λίπανση (θρεπτικό διάλυμα) Στις υδροκαλλιέργειες η παροχή θρεπτικού διαλύματος είναι συνεχής Στις καλλιέργειες σε υποστρώματα εφαρμόζονται πολλά ποτίσματα μικρής διάρκειας Αποτελεσματικότητα χρήσης νερού (L/kg ή kg/l)
Μέθοδοι άρδευσης υδροπονικών καλλιεργειών Άρδευση υδροκαλλιεργειών σε στάσιμο διάλυμα Άρδευση υδροκαλλιεργειών με συνεχή ροή διαλύματος Άρδευση με καταιονισμό από πάνω
Άρδευση με καταιονισμό από πάνω (Boom system) σε σπορείο
Μέθοδοι άρδευσης υδροπονικών καλλιεργειών Άρδευση με σταγόνα Επιδαπέδια άρδευση με μικροκαταιονιστήρες Άρδευση με κατάκλυση από κάτω και αποστράγγιση
Σταλάκτες τύπου μικροσωλήνα στερεωμένοι στο υπόστρωμα (κόκος) με ειδικές καρφίτσες οι οποίες φέρονται στο στόμιο εκροής του θρεπτικού διαλύματος
Τομάτα καλλιεργούμενη σε πετροβάμβακα και αρδευόμενη με σταλάκτες τύπου μικροσωλήνα
Σύστημα άρδευσης με σταλάκτες τύπου μικροσωλήνα
Άρδευση με κατάκλυση από κάτω
Χαρακτηριστικά συστήματος άρδευσης Δυναμικότητα συστήματος άρδευσης Ομοιομορφία συστήματος άρδευσης Διάταξη συστήματος άρδευσης
Ομοιομορφία παροχής νερού Συντελεστής ομοιομορφίας (Lieth, 1996): Q 1 n i 1 x i na A x ο ρυθμός παροχής νερού στο i th από τα n φυτά - δείγματα, Α Ο μέσος ρυθμός παροχής νερού όλων των φυτών δειγμάτων. Ο συντελεστής ομοιομορφίας (Q) είναι ένα αδιάστατο μέγεθος, το οποίο δεν εξαρτάται από τον ρυθμό παροχής νερού (συνήθως l h -1 ) και κυμαίνεται μεταξύ 0 1. Όσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής ομοιομορφίας τόσο πιο ομοιόμορφη είναι η παροχή νερού στα φυτά σε μία καλλιέργεια.
Κλασσικός τρόπος εγκατάστασης ενός συστήματος στάγδην άρδευσης
Συνδεσμολογία συστήματος άρδευσης σύμφωνα με το σύστημα Tichelmann
Διάρκεια εφαρμογής άρδευσης O χρόνος (T i σε min) που πρέπει να διαρκεί κάθε κύκλος άρδευσης δίνεται από την σχέση: T i = 60W fv s F 1 a R Όπου: W f είναι το ογκομετρικό κλάσμα του εύκολα διαθέσιμου νερού (τιμές από 0-1) με βάση την ΧΚΥ του υποστρώματος, V s είναι ο όγκος του υποστρώματος ανά φυτό σε L, F είναι το κλάσμα του ΕΔΝ που ορίζεται ότι μπορεί καταναλώνεται πριν ξεκινήσει νέος κύκλος άρδευσης (τιμές από 0-1), a είναι το επιδιωκόμενο κλάσμα απορροής (τιμές από 0-1) και R είναι η παροχή των σταλακτών σε L h -1.
Συχνότητα εφαρμογής άρδευσης Άρδευση με προκαθορισμένη συχνότητα Άρδευση με βάση την υγρασία στο υπόστρωμα Άρδευση με βάση την ηλιακή ενέργεια Άρδευση με προσομοίωση της διαπνοής Άρδευση με αισθητήρες μέτρησης φυσιολογικών παραμέτρων φυτού
Άρδευση με προκαθορισμένη συχνότητα Εφαρμόζεται μόνο όταν δεν υπάρχει δυνατότητα περαιτέρω αυτοματοποίησης Πιο συχνό πότισμα τις μεσημβρινές ώρες Πιο συχνό πότισμα την θερμή εποχή του έτους
Άρδευση με βάση την υγρασία στο υπόστρωμα Άρδευση με μέτρηση: Της τάσης του νερού Της περιεκτικότητας του υποστρώματος σε νερό
Αισθητήρες FDR
Άρδευση με βάση την ηλιακή ενέργεια Μέτρηση ηλιακής ενέργειας με ολοκληρωτή μέτρησης έντασης
Κατανάλωση νερού (L/φυτό και ημέρα) Ηλιακή ενέργεια (Joule cm -1 day -1 ) Σχέση ηλιακής ακτινοβολίας και κατανάλωσης νερού Ηλιακή ενέργεια (SR) Κατανάλωση νερού (WC) Αύξων αριθμός δεκαπενθημέρου
WC (L/φυτό και ημέρα) SR (Joule cm -1 day -1 ) Ρυθμός απορρόφησης νερού (WC) καθώς και ρυθμός πρόσπτωσης ηλιακής ενέργειας (SR) σε μία υδροπονική καλλιέργεια τομάτας στη διάρκεια ενός εικοσιτετραώρου Κατανάλωση νερού Ηλιακή ενέργεια Χρονικό διάστημα (ώρες) ημέρας
Πυρανόμετρο τοποθετημένο πάνω από την καλλιέργεια στο εσωτερικό του θερμοκηπίου το οποίο χρησιμεύει στον αυτόματο έλεγχο της συχνότητας άρδευσης
Άρδευση με προσομοίωση διαπνοής
Έλλειμμα κορεσμού (kpa) Ρυθμός διαπνοής (W m -2 ) Μεταβολή του ρυθμού διαπνοής (E) σε μία υδροπονική θερμοκηπιακή καλλιέργεια πιπεριάς καθώς μεταβάλλεται το έλλειμμα κορεσμού (VPD) στην διάρκεια μίας ζεστής θερινής ημέρας με αίθριο καιρό. 3 E VPD 250 200 2 150 1 100 50 0 0 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 Χρόνος ημέρας (h)
Μετεωρολογικός σταθμός τοποθετημένος στην οροφή του θερμοκηπίου για καταγραφή και διαβίβαση κλιματικών δεδομένων σε πραγματικό χρόνο στο σύστημα αυτόματου ελέγχου της άρδευσης
Σύστημα συλλογής και μέτρησης του όγκου του διαλύματος απορροής τοποθετημένο κάτω από μία ομάδα υποδοχέων υποστρώματος Ογκομετρικό δοχείο συλλογής διαλύματος απορροής
Σύστημα καταγραφής όγκου διαλύματος απορροής σε πραγματικό χρόνο μέσω ειδικού ζυγού Hydroponi cs and irrigation Στάθμη διαλύματος απορροής Plants in rockwool Πλάκα πετροβάμβακα Ζυγός
Τυπικό μοντέλο εκτίμησης της κατανάλωσης νερού από τα φυτά Η ημερήσια εξατμισοδιαπνοή (ET) μπορεί να εκτιμηθεί μέσω της παρακάτω εξίσωσης: ET a m br i 1 i 1440 min( T t T a ) όπου, a το ύψος ή το μέγεθος του φυτού την συγκεκριμένη ημέρα, m το ελάχιστο ύψος ή μέγεθος φυτού που αντιστοιχεί στην μέγιστη ET, a/m 1 όταν a>m, b ένας συντελεστής που εκφράζει την επίπτωση της κοσμικής ακτινοβολίας στην ET για το συγκεκριμένο είδος φυτού, R η κοσμική ακτινοβολία εκτός του θερμοκηπίου (kj cm -2 day -1 ), c συντελεστής που εκφράζει την επίπτωση του συστήματος θέρμανσης στην εξατμισοδιαπνοή για το συγκεκριμένο είδος φυτού, min τα διαδοχικά λεπτά με διαφορά μεταξύ των σωλήνων θέρμανσης και του αέρα που τους περιβάλλει, T t η θερμοκρασία των σωλήνων θέρμανσης κατά το i λεπτό ( o C), και η θερμοκρασία στον αέρα του θερμοκηπίου κατά το i λεπτό ( o C). T a
Υποδοχείς υποστρώματος (σάκοι καλυμμένοι με πλαστικό φύλλο) τοποθετημένοι πάνω σε μία ζυγαριά η οποία καταγράφει συνεχώς την απώλεια νερού από το υπόστρωμα λόγω της διαπνοής των φυτών με στόχο την αυτόματο έλεγχο της συχνότητας άρδευσης
Άρδευση με αισθητήρες μέτρησης φυσιολογικών παραμέτρων φυτού