Υδατικό Ισοζύγιο

                                                  Ένας απλός Υπολογισμός

Ένας απλός τρόπος για να υπολογίσουμε τις ανάγκες της καλλιέργειας σε νερό, είναι να αξιοποιήσουμε τις μετρήσεις θερμοκρασίας του μετεωρολογικού σταθμού. Με τις καταγραφές θερμοκρασιών που ο σταθμός μας δίνει υπολογίζουμε την μέση θερμοκρασία κάθε μήνα, και θεωρούμε ότι οι ανάγκες σε νερό είναι σε χιλιοστά διπλάσιες από την μέση θερμοκρασία του μήνα. Για παράδειγμα αν η μέση θερμοκρασία ενός μήνα είναι 12ο Κελσίου, τότε οι ανάγκες σε ύψος βροχής είναι 24χιλιοστά. Αν έχουν πέσει ακριβώς τόσα χιλιοστά, τότε υπάρχει ουδέτερο υδατικό ισοζύγιο ενώ αν έχουν πέσει παραπάνω υπάρχει υδατικό πλεόνασμα. Αν η βροχή είναι λιγότερη υπάρχει υδατικό έλλειμμα και οι καλλιέργειες δεν έχουν όσο νερό χρειάζονται. 

Παρακάτω το γράφημα δίνει τις μέσες θερμοκρασίες όλων των μηνών του έτους 2024 και των πρώτων 4 μηνών του 2025, το διπλάσιο αυτών, και το ύψος βροχόπτωσης. Φαίνεται ότι υπάρχει υδατικό έλλειμμα το 7μηνο Απριλίου-Οκτωβρίου, καθώς και τον Μάρτιο 2025.

Οπωσδήποτε πιο ακριβείς υπολογισμοί μπορούν να γίνουν με τον αισθητήρα ηλιακής ακτινοβολίας που μπορεί να συνδεθεί σε έναν μετεωρολογικό σταθμό.

                     Η μέθοδος υπολογισμού της εξατμοδιαπνοής για τον υπολογισμό των αρδεύσεων                                                                                  ενός αμπελώνα.

Μία από τις πιο μεγάλες προκλήσεις στην καλλιέργεια ενός αμπελώνα είναι ο υπολογισμός των ποσοτήτων νερού που θα καταναλωθούν μέσω της άρδευσης. Η μέθοδος υπολογισμού της εξατμοδιαπνοής(ΕΤ) είναι ένας άριστος τρόπος να υπολογίσεις με πόσο νερό να αρδεύσεις βασιζόμενος στον υπολογισμό του νερού που «φεύγει» από τον αμπελώνα. Με τον όρο εξατμοδιαπνοή εννοούμε την ποσότητα νερού που χάνεται μέσω εξάτμισης από την επιφάνεια του χώματος και μέσω διαπνοής από τα στομάτια των φύλλων των φυτών. Η εξατμοδιαπνοή αναφοράς(ΕΤο) υπολογίζεται σε μια περιοχή χρησιμοποιώντας τα τοπικά μετεωρολογικά δεδομένα και μια καλλιέργεια αναφοράς, που συνήθως είναι ένα τεμάχιο αρδευόμενου χορταριού. Οι ημερήσιες τιμές της εξατμοδιαπνοής αναφοράς προσαρμόζονται στον αμπελώνα πολλαπλασιάζοντας με έναν συντελεστή καλλιέργειας(Kc). Ο συντελεστής αυτός αλλάζει κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου αντανακλώντας αλλαγές στο μέγεθος του φυλλώματος: καθώς το φύλλωμα μεγαλώνει καταναλώνει περισσότερο νερό και ο συντελεστής αυξάνεται.

Τρόπος υπολογισμού της κατανάλωσης νερού.

(Κατανάλωση νερού=Εξατμοδιαπνοή αναφοράς Χ Συντελεστή καλλιέργειας, ETo X Kc) διαιρούμενη δια την αποτελεσματικότητα της άρδευσης.

Παίρνουμε από τοπικό μετεωρολογικό σταθμό τις ημερήσιες τιμές της εξατμοδιαπνοής. Οι ημερήσιες τιμές μπορούν να προστεθούν ξεκινώντας από την τελευταία άρδευση ή σημαντική βροχόπτωση. Στο παράδειγμα υπολογισμού που φαίνεται στον παρακάτω πίνακα, χρησιμοποιούμε τις ημερήσιες τιμές των τελευταίων 7 ημέρων.

Ο συντελεστής καλλιέργειας για το αμπέλι εξαρτάται από το μέγεθος του φυλλώματος των φυτών και του πόσο εκτίθεται σε άμεσο ηλιακό φως. Η σχέση του μεγέθους φυλλώματος, της έκθεσης στο φως και της κατανάλωσης νερού έχει εκτεταμένα μελετηθεί από τον Δρ Larry Williams στην Καλιφόρνια. Η έρευνά του έχει αποδείξει ότι ο συντελεστής Kc μπορεί με ακρίβεια να υπολογιστεί σε έναν αμπελώνα υπολογίζοντας το ποσοστό του φυλλώματος που βρίσκεται υπό σκιά στον ήλιο του μεσημεριού. Ο πίνακας 1 περιέχει υπολογσμούς του συντελεστή από τον Williams(2001) για σύστημα υποστύλωσης με κατακόρυφη θέση βλαστών και απόσταση μεταξύ των γραμμών 2,7μέτρων. Στο παρακάτω παράδειγμα υπολογισμού δεχόμαστε ότι ο συντελεστής Kc=0,51 όταν το φύλλωμα έχει αναπτυχθεί πλήρως.

Παράδειγμα συντελεστή καλλιέργειας σε αμπελώνα με κατακόρυφο δέσιμο βλαστών και απόσταση 2,7μέτρα μεταξύ των γραμμών:

 Η αποτελεσματικότητα του δικτύου άρδευσης υπολογίζεται από το είδος που χρησιμοποιείται. Η στάγδην άρδευση είναι η πιο αποτελεσματική με τιμές από 85-95 %. Στην άρδευση με καταιονισμό η αποτελεσματικότητα κυμαίνεται από 60-75% και στην χύδην άρδευση 40-50%. Στο παρακάτω παράδειγμα υπολογισμού δεχόμαστε 90% αποτελεσματικότητα για στάγδην άρδευση.

Παράδειγμα υπολογισμού των αναγκών σε νερό.

Την 7η αθροιζόμενη ημέρα η ETo= 4,29cm

Ο συντελεστής καλλιέργειας για το αμπέλι=0,51

Η αποτελεσματικότητα του στάγδην δικτύου άρδευσης =0,90

Υπολογισμός της απώλειας νερού:

4,29Χ 0,51/0,90=2,19/0,90=2,43cm

Ο υπολογισμός της εξατμοδιαπνοής μας δίνει ότι 2,43 cm έχουν χαθεί από το χωράφι μας τις τελευταίες 7 ημέρες, όμως εμείς δεν χρειάζεται να αναπληρώσουμε όλο αυτό το νερό. Προσφέροντας άφθονο νερό στα αμπέλια προκαλείται συνεχής ανάπτυξη του φυλλώματος, το οποίο γίνεται δύσκολα διαχειρίσιμο, δημιουργείται πολλή σκιά, κάνει πιο δύσκολη την αντιμετώπιση των ασθενειών και υποβιβάζει την ποιότητα των σταφυλιών. Ο περιορισμός του νερού βοηθά στον έλεγχο της ανάπτυξης και στην ωρίμανση των φυτών. Ο ερευνητής βρήκε ότι αναπληρώνοντας μόνο το 75% των απωλειών του νερού επιβραδύνει την βλαστητική ανάπτυξη και έχει μικρό αντίκτυπο στην παραγωγή. Για την εφαρμογή ελλειμματικής άρδευσης καλό είναι βέβαια να συμβουλευτεί κάποιος την βιβλιογραφία για βαθύτερη κατανόηση καθώς και να πειραματιστεί αρχικά σε ένα μικρό τμήμα του αμπελώνα.  

Παράδειγμα υπολογισμού της ποσότητας νερού που παρέχεται μέσω άρδευσης του αμπελώνα.

Δεχόμαστε ότι θέλουμε να αναπληρώσουμε το 85% του νερού που χάθηκε.

2,43cm νερού Χ0,85%=2,065cm ή 20,65χιλιοστά νερού, δηλαδή 20κυβικά μέτρα νερού/στρέμμα, και εφόσον οι αποστάσεις φύτευσης είναι 1,2Χ2,5μέτρα, χωρούν 330φυτά/στρέμμα και κάθε φυτό θα ποτιστεί με 20.000λίτρα/330φυτά=60λίτρα νερού/φυτό.

  Πηγή:https://grapes.extension.org/the-evapotranspiration-method-for-irrigation-scheduling/