Εφαρμογή νέων τεχνολογιών στη διαχείριση οπωρώνων μηλιάς
Authors: Λιάκος Βασίλειος 
Published: January 2014

Η καλλιέργεια μήλων είναι διαδεδομένη τόσο στην Ελλάδα όσο και στον υπόλοιπο κόσμο. Η εμπορία των μήλων είναι πολύ ανταγωνιστική καθώς οι απαιτήσεις των καταναλωτών για προϊόντα υψηλής ποιότητας είναι πολύ μεγάλες. Παράλληλα οι παραγωγοί μήλων αναζητούν νέες καλλιεργητικές πρακτικές για να μειώσουν το κόστος παραγωγής το οποίο είναι πολύ αυξημένο λόγω του υψηλού κόστους εργασίας. Τέλος η ευρωπαϊκή ένωση ορίζει ολοένα και αυστηρότερους νόμους για τη μείωση των αρνητικών επιπτώσεων της Γεωργίας στο περιβάλλον, ενώ υπάρχει μια γενική ευαισθησία της κοινωνίας στις μέρες μας για την προστασία του περιβάλλοντος. Η εξέλιξη της τεχνολογίας βοήθησε στην ανάπτυξη της γεωργίας ακριβείας η οποία έχει ως βασικό στόχο τη διαχείριση της παραλλακτικότητας που εμφανίζουν τα αγροκτήματα για μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και αύξηση της οικονομικότητας των αγροκτημάτων. Το αντικείμενο της παρούσας έρευνας ήταν η μελέτη και η διαχείριση της χωρικής και χρονικής παραλλακτικότητας οπωρώνων μήλων με την εφαρμογή μεθόδων γεωργίας ακριβείας. Κύριος σκοπός της έρευνας ήταν η δημιουργία νέων μεθόδων πρόβλεψης της τελικής παραγωγής και ο διαχωρισμός ζωνών διαχείρισης εντός των οπωρώνων για τη δημιουργία διαφοροποιούμενης λίπανσης. Για το σκοπό αυτό επιλέχτηκαν δύο εμπορικοί οπωρώνες στην περιοχή της Αγιάς Λάρισας στους οποίους έγιναν πειράματα για τρία συνεχόμενα έτη.Στη διάρκεια τριών ετών οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν ήταν: η χαρτογράφηση της παραγωγής, η χαρτογράφηση της ποιότητας των καρπών (βάρος καρπού, σκληρότητα σάρκας, περιεκτικότητα του χυμού σε διαλυτά στερεά συστατικά, οξύτητα του χυμού, pH χυμού), η χαρτογράφηση της ευρωστίας των φυτών, η χαρτογράφηση της ανθοφορίας των δένδρων, η χαρτογράφηση του τοπογραφικού αναγλύφου των οπωρώνων, η χαρτογράφηση των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του εδάφους (μηχανική σύσταση, περιεκτικότητα σε κάλιο, ασβέστιο και οργανική ουσία) και η χαρτογράφηση της φαινομενικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας.Για την ανάλυση των δεδομένων αρχικά οι οπωρώνες χωρίστηκαν σε κελιά με σταθερό μέγεθος (κύριος 20m x 18m και δευτερεύον 15m x 4m). Για κάθε κελί εξετάσθηκε η μέση τιμή του κάθε χαρακτηριστικού που μετρήθηκε. Με βάση τη μέση τιμή, δημιουργήθηκαν θεματικοί χάρτες που επέτρεπαν την εύκολη σύγκριση των τιμών του κάθε κελιού για κάθε χαρακτηριστικό που μετρήθηκε.Στη συνέχεια υπολογίζονταν για κάθε χάρτη τα περιγραφικά στατιστικά των υπό μελέτη χαρακτηριστικών όπως μέση τιμή, ελάχιστη τιμή, μέγιστη τιμή και συντελεστής παραλλακτικότητας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι υπάρχει σημαντική χωρική και χρονική παραλλακτικότητα στην παραγωγή, στα ποιοτικά χαρακτηριστικά των μήλων, στη διαμόρφωση της κόμης και της άνθισης των δένδρων και στις φυσικές και χημικές ιδιότητες του εδάφους. Η ύπαρξη αυτής της παραλλακτικότητας επιτρέπει την εφαρμογή της γεωργίας ακριβείας στους οπωρώνες και υποδηλώνει ότι θα υπάρξουν οφέλη από την εφαρμογή της.Η παραλλακτικότητα της παραγωγής έδειξε ότι είναι σημαντική τόσο στον κύριο (60,9%) όσο και στον δευτερεύοντα οπωρώνα (50%). Η χωρική παραλλακτικότητα των ποιοτικών χαρακτηριστικών των καρπών ήταν σχετικά μικρή και στους δύο οπωρώνες (7% - 15%). Παρόμοια χωρική παραλλακτικότητα σημειώθηκε και από τις μετρήσεις της ευρωστίας της κόμης των δένδρων (2,8% – 18,3%). Όσον αφορά στη χωρική παραλλακτικότητα των εδαφικών χαρακτηριστικών, η άργιλος, η άμμος, η ιλύς, η οργανική ουσία και το ασβέστιο παρουσίασαν μέτρια χωρική παραλλακτικότητα (15,9% - 20%) ενώ η φαινόμενη ηλεκτρική αγωγιμότητα και το κάλιο εμφάνισαν μεγαλύτερη παραλλακτικότητα (25,8% και 39,3% αντίστοιχα).Για την πρόβλεψη της παραγωγής, πραγματοποιήθηκε χαρτογράφηση της ανθοφορίας και της ευρωστίας των δένδρων. Με βάση την χαρτογράφηση της ανθοφορίας μπόρεσε να γίνει πρόβλεψη της χωρικής παραλλακτικότητας της παραγωγής από τα μέσα Απριλίου. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τον παραγωγό καθώς μπορεί να προσαρμόσει τις εισροές ανάλογα με την παραλλακτικότητα των ανθέων και να αυξήσει το κέρδος του. Με την χαρτογράφηση του δείκτη ευρωστίας των δένδρων (NDVI) έγινε πρόβλεψη της παραγωγής με βάση τις μετρήσεις των πρώτων ημερών του Ιουνίου. Η δημιουργία ζωνών διαχείρισης πραγματοποιήθηκε με τη χρήση της ασαφούς λογικής από χρόνο σε χρόνο. Απεδείχθη ότι οι ζώνες διαχείρισης δεν ήταν σταθερές στη διάρκεια του χρόνου δηλαδή υπήρχε χρονική παραλλακτικότητα. Με βάση τις πραγματικές ανάγκες των φυτών σε άζωτο έγινε εφαρμογή λίπανσης με μεταβλητές δόσεις. Οι δόσεις λιπάσματος που χρησιμοποιήθηκαν στηρίχτηκαν στην ποσότητα του αζώτου που αφαιρείται με την παραγωγή της προηγούμενης χρονιάς. Τα αποτελέσματα των εφαρμογών λίπανσης με μεταβλητές δόσεις έδειξαν ότι η μείωση του λιπάσματος την πρώτη χρονιά της εφαρμογής ήταν 32,4 % και το κέρδος του παραγωγού αυξήθηκε κατά 21%. Τη δεύτερη χρονιά η ποσότητα του λιπάσματος μειώθηκε κατά 56,6% και το κέρδος του παραγωγού αυξήθηκε κατά 9%. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι η ποιότητα των καρπών μετά την εφαρμογή της λίπανσης με μεταβλητές δόσεις βελτιώθηκε σημαντικά σε σχέση με την ποιότητα των μήλων όπου είχε γίνει ομοιόμορφη εφαρμογή του λιπάσματος. Η σημασία των αποτελεσμάτων της παρούσας εργασίας είναι σημαντική καθώς μπορούν να δοθούν λύσεις στα προβλήματα που δημιουργούνται στον γεωργικό τομέα. Με την εφαρμογή λίπανσης με μεταβλητές δόσεις το κέρδος του παραγωγού αυξάνεται. Ακόμη οι καταναλωτές καλύπτουν την ανάγκη τους για υψηλής ποιότητας προϊόντα καθώς τα φρούτα που παράγονται είναι πολύ καλύτερης ποιότητας και πιο υγιεινά αφού χρησιμοποιούνται πολύ λιγότερες ποσότητες λιπάσματος. Επίσης λόγω της χρήσης μικρότερης ποσότητας αγροχημικών ουσιών η ρύπανση του περιβάλλοντος περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό. Η δημιουργία ζωνών διαχείρισης βασισμένες στην παραλλακτικότητα των ανθέων είναι πολύ σημαντική για τους παραγωγούς καθώς μπορούν να ξέρουν κάθε χρόνο ποιος τρόπος διαχείρισης των οπωρώνων τους είναι πιο αποδοτικός. Τέλος η θετική συσχέτιση της παραλλακτικότητας των ανθέων και της παραλλακτικότητας του δείκτη NDVI με την τελική παραγωγή βοηθά τους παραγωγούς να κατανοήσουν και να προβλέψουν την παραλλακτικότητα της παραγωγής. Η διαμόρφωση ζωνών διαχείρισης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εφαρμογή μεταβλητών δόσεων και άλλων εισροών όπως η άρδευση και η εφαρμογή παρασιτοκτόνων αλλά και καλλιεργητικών πρακτικών όπως το αραίωμα των καρπών ή το κλάδεμα. Τα αποτελέσματα της έρευνας αυτής είναι σημαντικά τόσο για τους παραγωγούς, όσο και για τους καταναλωτές. Γι’ αυτό το λόγο η έρευνα θα πρέπει να συνεχιστεί και στα επόμενα χρόνια. Μια ενδιαφέρουσα επέκταση της έρευνας είναι η μελέτη της επίδρασης της μεταβλητής λίπανσης, που εφαρμόστηκε τα δύο χρόνια, στα θρεπτικά συστατικά του εδάφους. Γι’ αυτό θα πρέπει να γίνουν αναλύσεις εδάφους και να συσχετιστούν τα αποτελέσματα με τις ποσότητες λιπάσματος που χρησιμοποιήθηκαν. Επιπροσθέτως, θα πρέπει να γίνουν περισσότερες εφαρμογές λίπανσης με μεταβλητές δόσεις για να εξακριβωθεί ποιο είναι ακριβώς το κέρδος του παραγωγού και από ποιους παράγοντες επηρεάζεται. Αξίζει να σημειωθεί ότι θα πρέπει να αναπτυχθεί ένα αυτοματοποιημένο σύστημα εφαρμογής λιπάσματος έτσι ώστε η εφαρμογή να μη γίνεται με το χέρι. Η θετική συσχέτιση μεταξύ δείκτη NDVI και ανθοφορίας με την παραγωγή θα πρέπει να αξιολογηθεί. Συγκεκριμένα θα πρέπει να γίνει διαχωρισμός ζωνών διαχείρισης στους οπωρώνες που να βασίζεται στις τιμές του NDVI ή στην ανθοφορία των δένδρων, να εφαρμοστεί μεταβλητή λίπανση σύμφωνα με τις ζώνες αυτές και να αξιολογηθεί η παραγωγή που θα προκύψει. Παράλληλα θα πρέπει να ανακαλυφθούν νέοι τρόποι ανάλυσης των δεδομένων που να εξασφαλίζουν απλότητα στην επεξεργασία των δεδομένων και αξιόπιστα αποτελέσματα. Επιπλέον θα πρέπει να αυτοματοποιηθεί η διαδικασία χαρτογράφησης της ανθοφορίας. Μια πρόταση είναι η χρήση βιντεοκάμερας για την καταγραφή της κόμης των δένδρων όταν αυτά βρίσκονται σε πλήρη ανθοφορία και η ανάλυση των καρέ του βίντεο. Τέλος θα πρέπει να γίνει χρήση τεχνολογίας LASER για να καταγραφεί ο όγκος της κόμης των δένδρων πριν και μετά το κλάδεμα και να εκτιμηθεί ο όγκος των κλαδιών που αφαιρούνται με το κλάδεμα. Η εφαρμογή μεταβλητής λίπανσης στηριζόμενη στις απώλειες των θρεπτικών συστατικών που προκαλούνται τόσο από την συγκομιδή των καρπών όσο και από την απομάκρυνση των κλαδιών από τον οπωρώνα ίσως αποδειχθεί πολύ αποδοτική.