A Γ Ρ Ο Τ Η Σ 2 0 1 7
/
T E Υ Χ Ο Σ 4 7 2
32
Επαναπροσδιορισμός των υδατικών
αναγκών των καλλιεργειών με
την κλασική μέθοδο του εξατμισίμετρου
Σήμερα ο μεγαλύτερος καταναλωτής των ετήσιων διαθέσιμων αποθεμάτων νερού είναι η γεωργία και, συγκεκριμένα,
η άρδευση των καλλιεργειών. Για τον σκοπό αυτό οι υδατικές ανάγκες των φυτών αποτελούν διαχρονικά βασικό θέμα
έρευνας του Ινστιτούτου Γεωργικών Ερευνών και, πρόσφατα, σημείο στρατηγικού σχεδιασμού για την προσαρμογή
της φυτικής παραγωγής στις κλιματικές αλλαγές. Η εκτίμηση των υδατικών αναγκών των καλλιεργούμενων ειδών
είναι πρωταρχικής σημασίας για τον σωστό σχεδιασμό και λειτουργία των συστημάτων άρδευσης, όπως και για τον
προγραμματισμό των αρδεύσεων, με απώτερο στόχο τη σωστή διαχείριση και εξοικονόμηση του νερού άρδευσης. Οι
ανάγκες αυτές καθορίζονται βασικά από τις κλιματικές συνθήκες, εξαρτώνται, όμως, τόσο από το είδος του φυτού όσο
και από το στάδιο ανάπτυξής του. Το Ινστιτούτο Γεωργικών Ερευνών υιοθέτησε ως μέθοδο υπολογισμού των υδατικών
αναγκών τη μέθοδο του εξατμισιμέτρου Class A Pan, η οποία είναι απλή, υψηλής αποδοτικότητας και προτιμάται διεθνώς
(Metochis C. 1997). Ο υπολογισμός των αναθεωρημένων υδατικών απαιτήσεων έγινε αξιοποιώντας στοιχεία εξάτμισης
πολλών ετών, συμπεριλαμβανομένων και πρόσφατων δεδομένων εξάτμισης για τις σημαντικότερες γεωργικές περιοχές
της Κύπρου.
Μέθοδος επανεκτίμησης των υδατικών αναγκών των
καλλιεργειών
Ο υπολογισμός των υδατικών αναγκών έγινε
χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις εξάτμισης περιοχής
από εξατμισίμετρο τύπου λεκάνης (Class A Pan)
και συνδυασμένων φυτικών και συντελεστών του
εξατμισιμέτρου, όπως αναπτύχθηκαν από το Ινστιτούτο
Γεωργικών Ερευνών (Ηλιάδης κ.ά., 1995). Η μέθοδος είναι
πλήρως προσαρμοσμένη στην κυπριακή πραγματικότητα
και χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες. Ειδικότερα,
υπολογίζεται η εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας αναφοράς
(εξίσωση 1) και εν συνεχεία γίνεται η εκτίμηση της υπό
μελέτη καλλιέργειας χρησιμοποιώντας αντιπροσωπευτικό
φυτικό συντελεστή καλλιέργειας (εξίσωση 2). Έχοντας
υπόψη τα πιο πάνω, ο υπολογισμός της εξατμισοδιαπνοής
καλλιέργειας γίνεται με τη χρήση των πιο κάτω σχέσεων
αφού συνδυαστούν (εξίσωση 3):
1.
2.
3.
Όπου:
ETο: Εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας αναφοράς (mm)
ETc: Εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας (mm)
Epan: Εξάτμιση από το εξατμισίμετρο
Kc: Φυτικός συντελεστής καλλιέργειας
Kp: Συντελεστής εξατμισιμέτρου
C: Kc x Kp (ΙΓΕ αποτέλεσμα πειραμάτων)
Οι τιμές του συντελεστή C υπήρξαν αντικείμενο μελέτης
στα πειράματα του Ινστιτούτου Γεωργικών Ερευνών για
πολλά χρόνια και διαφέρουν από φυτό σε φυτό αλλά και
με το στάδιο ανάπτυξης των φυτών. Ενδεικτικά αναφέρεται
ότι για εσπεριδοειδή και αβοκάντο σε πλήρη ανάπτυξη η
τιμή του συντελεστή C είναι 0.55 και για τις ελιές 0.35.
Στα επιτραπέζια σταφύλια η τιμή αυξάνεται σταδιακά
από 0.2 κατά την εμφάνιση των φύλλων σε 0.5 - 0.6 τον
Μάιο και Ιούνιο. Στα φυλλοβόλα από 0.4 την άνοιξη σε
0.6 - 0.7 το καλοκαίρι και το φθινόπωρο. Στις μπανάνες
από 0.6 την άνοιξη σε 1.0 τον Αύγουστο. Στη μηδική η
τιμή του συντελεστή είναι 0.75 για την περίοδο από τον
Οκτώβριο μέχρι τον Απρίλιο, ενώ μετά αυξάνεται μέχρι την
τιμή 1.1 τον Ιούλιο. Στις εποχιακές καλλιέργειες, οι τιμές
του συντελεστή C κυμαίνονται από πολύ μικρές μέχρι τη
μονάδα. Γενικά, στα ετήσια φυτά αυξάνονται από περίπου
0.3 στην αρχή της βλαστικής περιόδου σε 0.9 - 1.0 όταν τα
δρ Αναστάσης Χρίστου
δρ Παναγιώτης Ντάλιας
δρ Δαμιανός Νεοκλέους
Ινστιτούτο Γεωργικών Ερευνών
Η ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΜΑΣ ΕΡΕΥΝΑ
φυτά φτάνουν σε πλήρη ανάπτυξη και μετά μειώνονται για
να φτάσουν σε 0.5 - 0.7 στο τέλος της βλαστικής περιόδου
(Ηλιάδης κ.ά., 1995).
Υδατικές ανάγκες των καλλιεργειών
Η χρήση των πιο πάνω δεδομένων και εξισώσεων οδηγεί
στον υπολογισμό της εξατμισοδιαπνοής (ΕΤcrop) κάθε
καλλιέργειας ή των καθαρών απαιτήσεων σε νερό κατά
τη διάρκεια του βλαστικού κύκλου των φυτών. Με βάση
τον τύπο αυτό και τα δεδομένα εξάτμισης Epan από 16
μετεωρολογικούς σταθμούς, τα οποία ήταν δυνατό να
εξασφαλιστούν από τη Μετεωρολογική Υπηρεσία για την
περίοδο 1976-2014 (εικόνα 1), έγινε επαναπροσδιορισμός
των υδατικών αναγκών των καλλιεργειών. Συνοπτικά, στον
Πίνακα 1, αναφέρονται οι μέσες αναθεωρημένες υδατικές
απαιτήσεις των διαφόρων καλλιεργειών της Κύπρου
όπως έχουν υπολογιστεί από τον Κλάδο Φυσικών Πόρων
και Περιβάλλοντος του Ινστιτούτου Γεωργικών Ερευνών,
αξιοποιώντας στοιχεία εξάτμισης πολλών ετών (1976-
2014).
Συγκριτικός προσδιορισμός αρδευτικών αναγκών των
καλλιεργειών ως διαφορά μεταξύ εξατμισοδιαπνοής
των καλλιεργειών και αποτελεσματικής βροχόπτωσης
Οι απαιτήσεις των φυτών σε νερό μπορούν να
ικανοποιηθούν:
1. με την άρδευση,
2. με τη βροχόπτωση, ή
3. με συνδυασμό άρδευσης και βροχόπτωσης.
Στην περίπτωση που δεν υπάρχει καθόλου βροχόπτωση,
το νερό θα δοθεί με την άρδευση. Συνεπώς οι αρδευτικές
ανάγκες είναι ίσες με τις υδατικές ανάγκες του φυτού
EΤcrop. Στην περίπτωση βροχόπτωσης, όπου δεν
χρειάζεται να ποτίσουμε, οι αρδευτικές ανάγκες είναι
ίσες με 0. Οι υδατικές ανάγκες ή μέρος αυτών μπορούν να
συμπληρωθούν με τη βροχόπτωση. Σε τέτοια περίπτωση
οι αρδευτικές ανάγκες (Net Irrig Req.; NIR) είναι η
διαφορά μεταξύ του EΤcrop και εκείνου του μέρους της
βροχόπτωσης που χρησιμοποιήθηκε αποτελεσματικά
από τα φυτά (αποτελεσματική βροχόπτωση, Eff. rainfall)
(Doorknobs και Pruitt, 1984). Συνεπώς:
NIR = ETcrop - Eff. rainfall.
Συνδυάζοντας τα δεδομένα των υδατικών αναγκών των
καλλιεργειών με τα δεδομένα βροχόπτωσης από τους
μετεωρολογικούς σταθμούς, όπως αυτά δόθηκαν από την
Μετεωρολογική Υπηρεσία, έγινε συγκριτική αξιολόγηση
