Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις τις επόμενες δεκαετίες θα είναι η αύξηση της παγκόσμιας φυτικής παραγωγής, πιθανότατα να διπλασιαστεί, για την κάλυψη της ζήτησης των αυξημένων αναγκών σε τρόφιμα το 2050. Σήμερα η άρδευση αποτελεί βασικό στοιχείο της γεωργίας. Ωστόσο, καθώς πλησιάζουμε γρήγορα ή/και έχουμε ήδη ξεπεράσει τα όρια χρήσης του καλής ποιότητας νερού και αλλαγής χρήσης γης του πλανήτη, οι πιθανότητες για ανάπτυξη νέων αρδευτικών έργων ή επέκταση των καλλιεργήσιμων εκτάσεων είναι μικρή. Επιπλέον, η αποτελεσματικότητα χρήσης του νερού άρδευσης δεν ξεπερνά το 65%.
Λαμβάνοντας υπόψη τις σημερινές πιέσεις στους υδάτινους πόρους και τις προβλεπόμενες μελλοντικές αυξήσεις των αρδευόμενων εκτάσεων, ο αγροτικός τομέας πρέπει να παράγει περισσότερα με λιγότερο νερό, αυξάνοντας την απόδοση του νερού και παράγοντας περισσότερα «προϊόντα ανά σταγόνα» (Monaghan et al. 2013). Αυτό μπορεί να γίνει αν αυξηθεί η αποτελεσματικότητα του νερού άρδευσης και/η αν χρησιμοποιηθούν τα υποβαθμισμένης ποιότητας νερά (αλατούχα, επεξεργασμένα υγρά απόβλητα, νερά στράγγισης) για άρδευση.
Η ορθολογική χρήση των υδατικών πόρων αποτελεί και μια υποχρέωση των καλλιεργητών στα πλαίσια της πολλαπλής συμμόρφωσης. Η μη ορθολογική άρδευση σε πολλές περιπτώσεις οδηγεί σε υπεράντληση ή/και υφαλμύριση και αλάτωση των εδαφών.
Πολλοί ερευνητές (Χαρτζουλάκης κ.α., 2006, Fereres et al., 2011, González Perea et al., 2016) έχουν αναπτύξει εργαλεία υποστήριξης αποφάσεων για να συμβάλλουν στην αύξηση της παραγωγικότητας των καλλιεργειών και στη βελτίωση της αποδοτικότητας της χρήσης των αρδευτικών συστημάτων. H πρόγνωση έντονων καιρικών φαινομένων είναι επίσης σημαντική για την προστασία των καλλιεργειών (Anadranistakis et al.2004, Papagiannaki et al. 2014).
Ο σκοπός της άρδευσης ακριβείας είναι η ορθολογική άρδευση των καλλιεργειών με επιστημονικό τρόπο και με τους κανόνες της γεωργίας ακριβείας για τη βελτιστοποίηση της χρήσης υδατικών πόρων και της παραγωγής αγροτικών προϊόντων. Συγκεκριμένα, ένα σύστημα άρδευσης ακριβείας ελέγχει εξ αποστάσεως την άρδευση των καλλιεργειών και προσαρμόζεται ανάλογα με την διαθέσιμη εδαφική υγρασία, τα στάδια ανάπτυξης της καλλιέργειας, την ποιότητα και την διαθεσιμότητα των υδατικών πόρων, λαμβάνοντας υπόψη τα τρέχοντα μετεωρολογικά δεδομένα και την πρόγνωση καιρού. Οι συμβουλές εξειδικεύονται ανά αγροτεμάχιο ανάλογα με το είδος της καλλιέργειας, τον τύπο εδάφους, το στάδιο ανάπτυξης της καλλιέργειας, το σύστημα άρδευσης, την ποιότητα και διαθεσιμότητα υδατικών πόρων, την εδαφική υγρασία, την πρόγνωση καιρού κ.α. Επιπλέον, οι καλλιεργητές θα λαμβάνουν από το σύστημα εξειδικευμένες ειδοποιήσεις και οδηγίες για τα επικείμενα έντονα καιρικά φαινόμενα.
Η άρδευση με βάση τοπικές μετρήσεις υγρασίας εδάφους δεν λαμβάνει υπόψη την κατάσταση των υδατικών πόρων της περιοχής, ώστε να εφαρμόζεται ελλειμματική άρδευση όταν απαιτείται. Η αγροτική παραγωγή χρησιμοποιεί το 84% του νερού που καταναλώνεται στη χώρα μας. Πειραματικές εργασίες έχουν δείξει ότι μπορεί να επιτευχθεί μείωση της κατανάλωσης νερού και αντίστοιχη εξοικονόμηση υδατικών πόρων σε ποσοστά 20-30%. Η άρδευση ακριβείας μπορεί να εφαρμοστεί από όλους τους ενδιαφερόμενους παραγωγούς μιας ομάδας παραγωγών ή μιας περιοχής ή από μεμονωμένους παραγωγούς.
Σύστημα άρδευσης Zen Irriware
Το συμβουλευτικό σύστημα άρδευσης ακριβείας Zen-Irriware παρέχει μια λύση για τη βελτιστοποίηση της χρήσης του νερού άρδευσης το οποίο αποτελεί μια σημαντική εισροή για πολλές καλλιέργειες. Το Zen-Irriware χρησιμοποιεί τα τρέχοντα μετεωρολογικά δεδομένα από τοπικούς μετεωρολογικούς σταθμούς και την πρόγνωση καιρού και με εξειδικευμένους αλγόριθμους υπολογίζει τις ανάγκες άρδευσης κάθε καλλιέργειας. Επιπλέον, το σύστημα χρησιμοποιεί την πρόγνωση του καιρού για να ρυθμίσει την άρδευση, να μειώσει τους κινδύνους καλλιέργειας (βλάβη των φυτών) και να βελτιώσει την απόδοση (ποσότητα και ποιότητα) χρησιμοποιώντας την επικοινωνία των αισθητήρων και ένα ελεγκτή αυτόματης άρδευσης. Ο βασικός αλγόριθμος, για τον υπολογισμό των αναγκών άρδευσης, αναπτύσσεται σύμφωνα με τις προτεινόμενες από τον FAO μεθόδους. Λαμβάνει υπόψη τα χαρακτηριστικά της καλλιέργειας (ηλικία, στάδιο ανάπτυξης κ.λπ.), τον τύπο εδάφους, το σύστημα άρδευσης, την ποιότητα και διαθεσιμότητα νερού, καθώς και τα τελευταία στοιχεία άρδευσης. Το λογισμικό ενημερώνει τον χρήστη μέσω μηνύματος ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ή SMS και δημιουργεί αντίστοιχα μηνύματα στο λογαριασμό του χρήστη ή/και δίνει εντολές σε μια συγκεκριμένη ηλεκτροβάνα (με τεχνολογίες Scada, LoRa, ΙοΤ κ.λπ.) για πλήρη αυτοματοποίηση της άρδευσης.
Το Zen-Irriware είναι ο απλούστερος τρόπος για την εφαρμογή άρδευσης ακριβείας.
- Ένα απλό κινητό τηλέφωνο, που απλά θα μπορούσε να λάβει SMS, είναι αρκετό.
- Με τη χρήστη έξυπνου κινητού τηλεφώνου οι παραγωγοί μπορούν να ενημερώνονται για τις ανάγκες άρδευσης και να αλληλεπιδρούν με το λογισμικό καταγράφοντας τις εφαρμογές άρδευσης.
- Το σύστημα μπορεί να συνεργάζεται με αυτόματες ηλεκτροβάνες και υδρόμετρα χωρίς παρέμβαση του καλλιεργητή.
- Υποστηρίζει την εφαρμογή ελλειμματικής άρδευσης σε περιόδους μειωμένης διαθεσιμότητας υδατικών πόρων
- Προσφέρει εξοικονόμηση το νερού άρδευσης χωρίς να επηρεάζεται η καλλιέργεια και η απόδοση
- Ενημερώνει τον παραγωγό για να αναλάβει δράση σε σχέση με επικείμενες ακραίες καιρικές συνθήκες (κύμα καύσωνα, παγετός)