Τεχνολογία HydroSense: Έξυπνο πότισμα με αισθητήρες

Εξοικονόμηση νερού τουλάχιστον 30% υπόσχεται η πειραματική ψηφιακή πλατφόρμα HydroSense, την οποία δοκιμάζουν αυτή την περίοδο Ελληνες επιστήμονες στη Θεσσαλία, στοχεύοντας να βάλουν τέλος στις κακές πρακτικές ποτίσματος των αγροτών.

Aν η εγχώρια γεωργία δαπανά πάνω από το 85% των ποσοτήτων νερού που αντλούνται σε ετήσια βάση από πηγές, λίμνες και ποτάμια, η λύση για τη μείωση της κατανάλωσης δεν είναι μόνο να αντιμετωπιστούν ορισμένες κακές πρακτικές (π.χ., πότισμα το μεσημέρι) ή να περιοριστούν οι μη αποδοτικοί τρόποι άρδευσης, που χρησιμοποιούνται κατά κόρον στη χώρα μας. Αλλωστε, πέρα από τις παραπάνω ελληνικές ιδιαιτερότητες, μια επιπλέον αιτία άσκοπης σπατάλης είναι το γεγονός ότι ακόμη και μικρά χωράφια (με έκταση μόλις 30 στρέμματα) πάρα πολύ συχνά δεν παρουσιάζουν σε όλα τα σημεία τους την ίδια εδαφολογική σύσταση, με συνέπεια ορισμένες περιοχές τους να έχουν περισσότερες και άλλες μικρότερες ανάγκες σε νερό. Αυτό σημαίνει ότι με το ομοιόμορφο πότισμα της καλλιέργειας που φιλοξενείται σε αυτά τα χωράφια, ένα μεγάλο μέρος του νερού πηγαίνει ουσιαστικά χαμένο.

Στο πλαίσιο, όμως, του προγράμματος HydroSense, που χρηματοδοτείται από το ευρωπαϊκό πρόγραμμα LIFE+, Ελληνες επιστήμονες δοκιμάζουν μια πλατφόρμα υψηλής τεχνολογίας, πρωτοπόρο για τα ευρωπαϊκά δεδομένα, η οποία υπόσχεται εξοικονόμηση νερού τουλάχιστον 30%.

«Το πρώτο βήμα είναι να καθοριστούν οι ζώνες διαφορετικής εδαφολογικής σύστασης, κάτι που γίνεται με τη χρήση δορυφορικών χαρτών», λέει ο δρ Σταμάτης Σταματιάδης, επιστημονικός υπεύθυνος του HydroSense και διευθυντής του Εργαστηρίου Εδαφικής Οικολογίας και Βιοτεχνολογίας στο Κέντρο Γαία του Μουσείου Γουλανδρή Φυσικής Ιστορίας. «Από εκεί και πέρα, σημαντικό ρόλο στην πλατφόρμα παίζουν οι ασύρματοι υπέρυθροι αισθητήρες, που τοποθετούνται μόνιμα στο χωράφι, από τις μετρήσεις των οποίων μπορεί να υπολογιστεί ανά τακτά χρονικά διαστήματα η θερμοκρασία ακριβώς πάνω από το φύλλωμα των φυτών. Μέσω ενός σταθμού βάσης, που βρίσκεται πάλι στο χωράφι, οι μετρήσεις μαζί με τα μετεωρολογικά δεδομένα μεταδίδονται ασύρματα κάθε 24ωρο σε ένα ειδικό site, όπου κατάλληλο λογισμικό τις επεξεργάζεται για να δημιουργήσει έναν ηλεκτρονικό χάρτη, στον οποίο φαίνεται σε ποιες ζώνες του αγρού τα φυτά διψούν περισσότερο», συμπληρώνει ο κ. Σταματιάδης. Με βάση αυτόν το χάρτη, ο αγρός μπορεί να ποτίζεται στοχευμένα, καταναλώνοντας διαφορετικές ποσότητες νερού σε διαφορετικά τμήματα της καλλιέργειας.

Στοχευμένη άρδευση

Στο τριετής διάρκειας HydroSense συμμετέχει επίσης το Εθνικό Ιδρυμα Αγροτικής Ερευνας (Iνστιτούτο Χαρτογράφησης και Ταξινόμησης Εδαφών Λάρισας), το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας και το Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Η στοχευμένη άρδευση εφαρμόζεται εδώ και ένα χρόνο πιλοτικά στη Θεσσαλία, σε τρεις αγρούς έκτασης περίπου 10 στρεμμάτων, όπου παράγεται βαμβάκι, μια, ούτως ή άλλως, υδροβόρος καλλιέργεια. «Το πρώτο βήμα ήταν να καθορίσουμε τις επιμέρους ζώνες, οι οποίες ήταν 2 με 3 στα συγκεκριμένα χωράφια», σημειώνει ο κ. Σταματιάδης. Στη συνέχεια, οι ερευνητές τοποθέτησαν 4 αισθητήρες ανά ζώνη (δηλαδή 8 έως 12 ανά πιλοτικό αγρό), από τις μετρήσεις των οποίων η πλατφόρμα μπορεί να υπολογίσει την επάρκεια ή την έλλειψη της εκάστοτε περιοχής σε νερό. Για το επιλεκτικό πότισμα ανά ζώνη, εγκατέστησαν και στα τρία χωράφια ένα δίκτυο άρδευσης με σταγόνες, το οποίο δίνει τη δυνατότητα να ρυθμιστεί πόσο νερό καταλήγει σε κάθε επιμέρους τμήμα του χωραφιού, ρύθμιση που γίνεται με βάση τις πληροφορίες από τον ηλεκτρονικό χάρτη.

«Παρόλο που θα πρέπει να ολοκληρωθούν και τα τρία χρόνια των δοκιμών για ασφαλή συμπεράσματα, τα μέχρι τώρα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι η εξοικονόμηση μπορεί ακόμη και να ξεπεράσει το προβλεπόμενο ποσοστό», λέει ο κ. Σταματιάδης. Για κάθε χωράφι, το μέτρο σύγκρισης είναι ένας διπλανός αγρός, ίδιας έκτασης και καλλιέργειας, που ποτίζεται με τον συμβατικό τρόπο. Παράλληλα, η πλατφόρμα μπορεί να παράσχει και άλλες ευκολίες στον χρήστη της, αφού, για παράδειγμα, έχει τη δυνατότητα να τον ειδοποιεί στο κινητό του τηλέφωνο, όταν «αντιληφθεί πως κάποια ζώνη από το χωράφι του χρειάζεται επειγόντως άρδευση», προσθέτει ο υπεύθυνος του HydroSense.

«Η επιλογή της βαμβακοκαλλιέργειας για την πιλοτική εφαρμογή έγινε με κριτήριο το ότι, εκτός από υδροβόρος, αποτελεί μία από τις πιο διαδεδομένες καλλιέργειες στην Ελλάδα. Πάντως, η πλατφόρμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με εξίσου σημαντικά οφέλη και σε άλλα είδη γεωργικής παραγωγής που απαιτούν πολύ νερό, όπως π.χ. το καλαμπόκι», σημειώνει ο κ. Σταματιάδης, ενώ, όσο μεγαλύτερο είναι το χωράφι, και επομένως πιο ανομοιογενές, τόσο μεγαλύτερη θα είναι και η εξοικονόμηση. Αλλωστε, σε μια απλούστερη εκδοχή, τα ίδια συστήματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ακόμη και σε αγρούς με ενιαία εδαφολογική σύσταση, εξασφαλίζοντας αυτήν τη φορά οικονομία, επειδή το πότισμά τους θα γίνεται πλέον με βάση τις πραγματικές ανάγκες των φυτών, οι οποίες μπορεί να αλλάζουν από μέρα σε μέρα, λόγω υγρασίας, βροχόπτωσης ή συννεφιάς.


ΠΕΡΙΟΡΙΖΕΙ ΚΑΙ ΤΙΣ ΛΙΠΑΝΣΕΙΣ
Στην περίπτωση των συμβατικών αγροτικών καλλιεργειών, η ψηφιακή πλατφόρμα του HydroSense μπορεί να μειώσει ακόμη περισσότερο την περιβαλλοντική τους επιβάρυνση, περιορίζοντας δραστικά και τις ποσότητες λιπάσματος. Γι' αυτόν το σκοπό χρησιμοποιείται μια δεύτερη κατηγορία αισθητήρων, φορητών αυτήν τη φορά, οι οποίοι μπορούν να εκτιμήσουν το «δείκτη χλωροφύλλης των φυτών, μια μέτρηση που δείχνει αν ένα φυτό είναι εύρωστο ή όχι, επομένως αν χρειάζεται λίπανση», λέει ο κ. Σταματιάδης. Οι συγκεκριμένοι αισθητήρες προσαρμόζονται στο τρακτέρ του παραγωγού κάθε 7 - 10 ημέρες ώστε, καθώς αυτό σαρώνει όλο το χωράφι, να συγκεντρώσουν δεδομένα για όλο τον αγρό. Από αυτά τα στοιχεία δημιουργείται πάλι ένας ψηφιακός χάρτης όπου, αντί να απεικονίζεται η ανάγκη για νερό των επιμέρους ζωνών του χωραφιού, τώρα αποδίδεται γραφικά η κατάσταση των φυτών που αυτές φιλοξενούν, με αποτέλεσμα να ρυθμίζονται οι δόσεις των λιπασμάτων, οι οποίες διοχετεύονται μέσω του συστήματος άρδευσης σε κάθε ζώνη, ώστε να ανταποκρίνονται στις ιδιαίτερες απαιτήσεις της.

Η λίπανση την πρώτη χρονιά περιορίστηκε κατά 50%, σημειώνει ο υπεύθυνος του HydroSense.

Στο πλαίσιο του προγράμματος γίνονται επίσης πειραματισμοί και για τη στοχευμένη χρήση των εντομοκτόνων και των ζιζανιοκτόνων, κάτι πιο δύσκολο από τη στιγμή που ούτε τα έντομα ούτε τα ζιζάνια περιορίζονται σε συγκεκριμένα τμήματα των χωραφιών, ανάλογα με την εδαφολογική τους σύσταση.

Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται ειδικές παγίδες, ώστε με την καταμέτρηση των παγιδευμένων εντόμων να εκτιμηθεί η κατανομή τους στο χωράφι. Παράλληλα, ένα ειδικό μηχάνημα σαρώνει το χωράφι ανάμεσα στις φυτεμένες σειρές βαμβακιού ώστε, μόλις εντοπίσει αγριόχορτα, να χρησιμοποιήσει ζιζανιοκτόνο. Ετσι, καθώς και στις δύο περιπτώσεις οι ψεκασμοί γίνονται τοπικά, οι επιστήμονες έχουν περιορίσει κατά 60 - 70% τη χρήση φυτοφαρμάκων.

Κώστας Δεληγιάννης

ΠΗΓΗ: Η ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ