Τρεις ελληνικές εταιρείες, η LANDCO, η Future Intelligence και η ΑΝΕΛΙΞΙΣ ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ Α.Ε., που συνεργάζονται με στόχο τον Ψηφιακό Μετασχηματισμό της ελληνικής αγρο-διατροφικής παραγωγής, ολοκλήρωσαν πρόσφατα με μεγάλη επιτυχία το έργο καινοτομίας DRip Irrigation Precise (DRIP) «Ανάπτυξη Στάγδην Άρδευσης Υψηλής Ακριβείας για Δενδρώδεις Καλλιέργειες». Αντικείμενο του έργου DRIP ήταν η ανάπτυξη ενός καινοτόμου και ανταγωνιστικού τεχνολογικού προϊόντος με στόχο τη βέλτιστη αξιοποίηση των υδατικών πόρων στην αγροτική παραγωγή. Δεδομένου ότι σε περιοχές όπως η Κρήτη πάνω από το 35% του αρδευόμενου νερού χάνεται σε απώλειες, αλλά και υπό το πρίσμα της επισιτιστικής ασφάλειας και της κλιματικής αλλαγής, το κίνητρο για αύξηση της αποτελεσματικότητας των συστημάτων άρδευσης είναι μεγάλο, ειδικά σε δημοφιλείς Μεσογειακές καλλιέργειες όπως αυτή της ελιάς.
Όπως αναφέρεται στη σχετική ανακοίνωση, το σύστημα που αναπτύχθηκε αξιοποίησε στο έπακρο της επιστημονική γνώση στην αλληλεπίδραση εδάφους, μικροκλίματος, φυτού και νερού, καθώς και ψηφιακές τεχνολογίες αιχμής, στοχεύοντας κυρίως σε δενδρώδεις καλλιέργειες όπου η εφαρμογή της άρδευσης γίνεται συνήθως εμπειρικά. Αρχικά, αναπτύχθηκαν, σε τρεις διαφορετικές κλίμακες, δομές πειραματισμού, καταγραφής δεδομένων ατμόσφαιρας, εδάφους και απόδοσης παραγωγής, μαζί με αντίστοιχο εξοπλισμό παρατήρησης και αρδευτικά δίκτυα, που επέτρεψαν στους ερευνητές να παρατηρήσουν τη επίδραση διαφορετικών πρακτικών άρδευσης στην κατάσταση του εδάφους και στην απόδοση της ελαιοπαραγωγής. Έτσι, κινούμενοι μεταξύ της εργαστηριακής κλίμακας (5 πειραματικά λυσίμετρα συνολικού όγκου 100 m3, φυτεμένα με ελαιόδεντρα και εξοπλισμένα με 60 αισθητήρες εδάφους 12 IoT nodes και 1 Gateway), της κλίμακας πειραματικού τεμαχίου (πειραματικός ελαιώνας με 90 ελαιόδεντρα, 6 αισθητήρες εδάφους 3 IoT nodes και 1 gateway) και της εμπορικής κλίμακας (εμπορικός ελαιώνας με 4 αισθητήρες εδάφους, 1 IoT node και 1 gateway), έγιναν παρατηρήσεις σχετικές τόσο με την βέλτιστη αξιοποίηση του αρδευτικού ύδατος όσο και με την δυνατότητα εμπορικής αξιοποίησης του συστήματος σε ευρεία κλίμακα.
Σε επίπεδο πειραματισμού εφαρμόστηκαν πέντε σχήματα άρδευσης, που κυμαίνονταν από άνυδρη ως και υπερ-αρδευόμενη καλλιέργεια. Από την ανάλυση των αγρονομικών παρατηρήσεων, όπως σημειώνεται, επιβεβαιώθηκε η σημαντική επίδραση της άνυδρης μεταχείρισης στη φωτοσυνθετική ικανότητα των δέντρων, κάτι που αποτυπώθηκε σε φυσιολογικές μετρήσεις όπως το υδατικό δυναμικό των φύλλων (μείωση 7-8%) και ο φθορισμός της χλωροφύλλης στα φύλλα (μείωση 2-3%) με αποτέλεσμα τη μειωμένη καρπόδεση και την μείωση της συνολικής απόδοση των ελαιόδεντρων κατά 43%. Στον αντίποδα, η υπερ-άρδευση δεν βελτίωσε σημαντικά τα παραπάνω χαρακτηριστικά ούτε την απόδοση των ελαιόδεντρων σε σχέση με την προτεινόμενη άρδευση βάσει των αναγκών εξατμισοδιαπνοής. Αξιοσημείωτο είναι ότι ελάττωση της άρδευσης ώς και 25% σε σχέση με την προτεινόμενη άρδευση βάσει των αναγκών εξατμισοδιαπνοής δεν οδήγησε σε στατιστικά σημαντικές απώλειες της ετήσιας παραγωγής του πειραματικού αγρού.
Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν χρησιμοποιήθηκαν για τη λεπτομερή μοντελοποίηση της καλλιέργειας και τον ακριβή προσδιορισμό μια παραμέτρου βέλτιστης άρδευσης, γνωστή ως φυτικός συντελεστής. Μεταξύ των τεχνικών που χρησιμοποιήθηκαν, έγινε προσδιορισμός των υδραυλικών ιδιοτήτων του εδάφους ώστε με αντίστροφη λύση του μοντέλου του λογισμικού HYDRUS 3D, να προσδιοριστούν οι πραγματικές ανάγκες άρδευσης των φυτών. Χάρη στη μοντελοποίηση αυτή έγινε εφικτή η μεταφορά των αποτελεσμάτων σε άλλους τύπους εδαφών, ηλικίες φυτών και περιβαλλοντικές συνθήκες, όπου η εκτέλεση νέων γεωπονικών πειραμάτων θα ήταν επίπονη ή και αδύνατη. Τα αποτελέσματα της παραγωγής καθώς και άλλα οικονομοτεχνικά στοιχεία χρησιμοποιήθηκαν για να προσδιορισμό του κόστους-οφέλους της υιοθέτησης του συστήματος κάτω από διαφορετικής συνθήκες παραγωγής.
Σήμερα, η εμφάνιση του διαδικτύου των πραγμάτων (IoT) και η δυνατότητα ελέγχου πολλαπλών λειτουργιών από την ίδια πλατφόρμα, η ολοένα αυξανόμενες διεθνείς και εθνικές πρωτοβουλίες για την διατήρηση των υδάτινων πόρων, αλλά και η ανάπτυξη των έξυπνων πόλεων και η ανάγκη αποτελεσματικών συστημάτων άρδευσης, δημιουργούν μια σημαντική δυναμική στην αγορά ευφυούς άρδευσης. Ωστόσο στην πράξη υπάρχουν και αρκετοί περιορισμοί στην επέκταση και τη βιωσιμότητα τέτοιων συστημάτων στην ελληνική ύπαιθρο, όπως είναι ο εξαιρετικά κατακερματισμένος γεωργικός κλήρος, το ακόμα υψηλό κόστος τεχνολογίας, αλλά και οι περιορισμένες τεχνολογικές γνώσεις και δεξιότητες των παραγωγών. Στο πλαίσιο της οικονομοτεχνικής αξιολόγησης του συστήματος DRIP για την εκτίμηση του κόστους εφαρμογής και διαχείρισης της τεχνολογίας, αλλά και την εκτίμηση του περιβαλλοντικού και οικονομικού οφέλους του συστήματος, εξετάστηκαν διαφορετικά σενάρια διαίρεσης και ενοποίησης του αρδευτικού κλήρου, καθώς και μεταβολής της τιμής του αρδευτικού νερού. Από τα αποτελέσματα της μελέτης βιωσιμότητας του συστήματος προέκυψε σημαντική μείωση του χρόνου απόσβεσης σε μεγάλες ιδιοκτησίες (60 στρεμμάτων και άνω) περίπου 6-7 έτη σε σχέση με τις μικρές ιδιοκτησίες (20 στρεμμάτων) όπου ο χρόνος απόσβεσης ξεπερνά τα 10 έτη. Παράλληλα, σε ένα ακραίο σενάριο αύξησης της τιμής του αρδευτικού νερού κατά 10% ανά έτος, η επένδυση για μεγάλες ιδιοκτησίες φάνηκε να αποσβένεται σε μόλις 5 έτη.
Το τελικό σύστημα βασίζεται σε ένα συνδυασμό FINoT (Future Intelligence for the Internet of Things) αισθητήρων, λογισμικού και σύγχρονων συστημάτων ασύρματης επικοινωνίας αντικειμένων (γνωστό και ως Internet of Things ή Διαδίκτυο των Πραγμάτων), προηγμένων μοντέλων υπολογισμού των αρδευτικών αναγκών αλλά και μακροχρόνιας εμπειρίας στο χώρο της γεωπονικής επιστήμης και των αρδευτικών τεχνικών και συστημάτων. Μετρήσεις εδαφικών, φυσιολογικών-μορφολογικών και μετεωρολογικών παραμέτρων μεταφορτώνονται στην υποδομή υπολογιστικού σύννεφου (cloud computing) της Future Intelligence και από εκεί ένα ευφυές σύστημα υπολογίζει τις ακριβείς ανάγκες άρδευσης και τις εφαρμόζει. Η πλατφόρμα επιτρέπει πρόσβαση σε πραγματικό χρόνο για σκοπούς παρακολούθησης και πρόβλεψης, ενώ ένα εύκολα παραμετροποιήσιμο “πρόγραμμα-διεπαφή” άρδευσης (Application Programming Interface- API) θα παρέχεται ελεύθερα σε παραγωγούς αλλά και άλλους παρόχους συστημάτων άρδευσης.
Το Έργο DRIP υλοποιήθηκε με τη συγχρηματοδότηση της Ελλάδας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης μέσα από τη Δράση «Ερευνώ-Δημιουργώ-Καινοτομώ» του ΕΣΠΑ 2014-2020. Για περισσότερες πληροφορίες επισκεφτείτε την ιστοσελίδα του έργου https://drip.gr και ακολουθήστε τον λογαριασμούς @DRIP_Project στο Twitter και @DripProjectGR στο Facebook.
