Υπολογισμός των αρδευτικών αναγκών σε νερό των καλλιεργειών του Νομού Καρδίτσας

Abstract

Το νερό αποτελεί βασικό στοιχείο του κύκλου της ζωής. Σε δυναμικά αναπτυσσόμενες καλλιέργειες, το νερό είναι τέσσερις με οκτώ φορές παραπάνω από το βάρος των στερεών συστατικών των φυτών. Ακόμη, για την παραγωγή μιας μονάδας ξερής φυτικής ουσίας χρειάζεται να περάσουν μέσα από τα φυτά πολλές εκατοντάδες μονάδες νερού που χάνονται στην ατμόσφαιρα με τη διαδικασία της διαπνοής. Τα φυτά παίρνουν το νερό από το έδαφος. Με την έννοια αυτή, το έδαφος μπορεί να χαρακτηριστεί σαν μια αποθήκη που δέχεται νερό που δέχεται νερό που προέρχεται από βροχή ή άρδευση το οποίο στη συνέχεια διαθέτει στα φυτά. Για να είναι το εδαφικό νερό χρήσιμο στις καλλιέργειες πρέπει να κρατιέται ανάμεσα σε ορισμένα όρια. Αν υπάρχει υπέρβαση των ορίων αυτών το νερό γίνεται επιζήμιο και πρέπει να απομακρύνεται με στράγγιση. Αντίθετα, αν το εδαφικό νερό πέσει κάτω από τα επιτρεπόμενα όρια, οι καλλιέργειες δεν μπορούν να αναπτυχθούν κανονικά οπότε νερό πρέπει να προστεθεί με άρδευση. Για τη σωστή άρδευση και στράγγιση είναι απαραίτητη η σε βάθος γνώση των όρων που διέπουν την κίνηση, ανακατανομή και συγκράτηση του νερού στο έδαφος. Το νερό χάνεται από τις καλλιέργειες με τις διαδικασίες της διαπνοής και της εξατμίσεως. Εξάτμιση και διαπνοή είναι συνάρτηση πολλών παραγόντων που έχουν σχέση με τα χαρακτηριστικά των καλλιεργειών, τη διαθεσιμότητα ενέργειας και την κατάσταση που επικρατεί στην ατμόσφαιρα στην περιοχή του φυλλώματος των καλλιεργειών. Πηγή ενέργειας για τα φυτά είναι η ηλιακή ακτινοβολία.. Η κατάσταση που επικρατεί στην ατμόσφαιρα διαμορφώνεται κατά κύριο λόγο απ την ταχύτητα του ανέμου, τη σχετική υγρασία και τη θερμοκρασία. Κάθε διαδικασία της ποσοτικής εκτίμησης της εξάτμισης και διαπνοής και τών διακυμάνσεών τους με το χρόνο είναι φυσικό να προϋποθέτει τη σε βάθος γνώση των παραγόντων αυτών. Η γνώση του ωφέλιμου νερού που μπορεί ν! αποθηκευτεί στο έδαφος και του ρυθμού διαπνοής και εξάτμισής του από το χωράφι, αποτελεί βασική υποδομή για τον καθορισμό του αριθμού των αρδεύσεων που χρειάζεται μια καλλιέργεια κατά τη διάρκεια της βλαστικής της περιόδου, της ποσότητας του νερού που πρέπει να εφαρμόζεται με κάθε άρδευση και τη διάρκεια της κάθε αρδεύσεως. Από τα παραπάνω γίνεται προφανής η ανάγκη να υπολογιστούν οι συνολικές απαιτήσεις των καλλιεργειών σε νερό, αφού τα τελευταία κυρίως χρόνια η μείωση του υδατικού δυναμικού είναι εμφανής έτσι ώστε να γίνεται σωστότερος προγραμματισμός της χρήστης των υπαρχόντων και μελλοντικών αρδευτικών δικτύων. Στόχος συνεπώς της συγκεκριμένης πτυχιακής διατριβής είναι ο υπολογισμός των συνολικών απαιτήσεων των καλλιεργειών σε νερό του νομού Καρδίτσας που καλύπτονται από τα υπάρχοντα κρατικά αρδευτικά δίκτυα. Για να επιτευχθεί ο παραπάνω στόχος χρησιμοποιήθηκαν τα κλιματικά δεδομένα εφτά μετεωρολογικών σταθμών του νομού Καρδίτσας (Καπνικός σταθμός Καρδίτσας, Πεδινού, Γραμματικού, Παλαμά, Καρδιτσομαγούλας, Λουτροπηγής, Καλλιφόνιου) για τη χρονική περίοδο 1972-1994. Συγκεκριμένα τα κλιματικά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν η μέση μηνιαία θερμοκρασία (Tmean σε °C), η μέση μηνιαία βροχόπτωση (mm/montli), η μέση μηνιαία σχετική υγρασία (RHmean %), η ταχύτητα του ανέμου (U σε km/day)) και οι συνολικές ώρες ηλιοφάνειας κάθε μήνα (h/month). Από αυτά υπολογίστηκε η μέση ημερήσια βασική εξατμισοδιαπνοή με την τροποποιημένη μέθοδο του Penman (Doorenbos και Pruitt, 1977). Έπειτα υπολογίστηκε η μηνιαία πραγματική εξατμισοδιαπνοή για κάθε αρδευτικό δίκτυο και κάθε καλλιέργεια. Αυτό έγινε με τον πολλαπλασιασμό της μέσης μηνιαίας βασικής εξατμισοδιαπνοής και των φυτικών συντελεστών της κάθε καλλιέργειας. Τέλος πολλαπλασιάζοντας τις καθαρές μηνιαίες απαιτήσεις των καλλιεργειών με τις εκτάσεις που καλύπτουν, οι οποίες ελήφθησαν από τη στατιστική των καλλιεργειών για το έτος 1994 που πήραμε από τη Διεύθυνση Γεωργίας, υπολογίστηκαν οι συνολικές μηνιαίες απαιτήσεις των καλλιεργειών σε νερό. Έτσι οι ολικές απαιτήσεις των καλλιεργειών σε νερό που αρδεύονται από τα υπάρχοντα κρατικά αρδευτικά δίκτυα είναι 83.139.862m3 για 212.738 καλλιεργήσιμα στρέμματα. Συνεπώς η υδατοκατανάλωση των καλλιεργειών του νομού Καρδίτσας είναι περίπου 390ηι3/στρέμμα και αν συνυπολογίσουμε και απώλειες 20% αυτί) ανέρχεται σε 468πτ7στρέμμα.