Θ.Α. ΓέμτοΣΚαθηγΗΤήΣ ΠανεπιστημΙου

ΘεσσαλίαΣΕργαστήριο ΓεωργικήΣ

ΜηχανολογίαΣ

ICT και Γεωργία ακριβείας: συμβολή στη βιώσιμη γεωργία

Εισαγωγή

Η χώρα μας συμμετέχει σε πολλούς διεθνείς οργανισμούς και είναι υποχρεωμένη να ζήσει σε ένα Παγκοσμιοποιημένο περιβάλλον

Παγκοσμιοποίηση: Σημαίνει δυνατότητα διακίνησης προϊόντων και ιδεών σε όλο τον κόσμο χωρίς φραγμούς

Ουσιαστικά καταργούνται τα σύνορα και τα αγαθά και οι υπηρεσίες διακινούνται ελεύθερα

Για τα γεωργικά προϊόντα σημαίνει ότι

οτιδήποτε παράγεται σε αγορές χαμηλού κόστους παραγωγής μπορεί να ανταγωνιστεί τα προϊόντα της χώρας τόσο στις ξένες αγορές όσο και στις εσωτερικές. Τα προϊόντα χαμηλού κόστους παράγονται είτε σε χώρες πολύ χαμηλού κόστους εργασίας και διαβίωσης είτε σε χώρες με υψηλή τεχνολογία.

Η Ελλάδα είναι μια χώρα υψηλού κόστους εργασίας. Για να γίνουμε ανταγωνιστικοί πρέπει να αξιοποιήσουμε τα συγκριτικά μας πλεονεκτήματα δηλαδή:

α) Τις καλές κλιματικές συνθήκες και τα μικροκλίματα που διαθέτουμε

β) Τη συμμετοχή μας σε μεγάλες διεθνείς οργανώσεις που μας εξασφαλίζουν μεγαλύτερη ελευθερία κινήσεων

γ) Τη δυνατότητα (;) χρήσης υψηλής τεχνολογίας

Προοπτικές μέχρι το 2050

Φαίνεται ότι οι προσπάθειες ελέγχου των γεννήσεων αποτυγχάνουν και στα επόμενα έτη πρέπει να αυξήσουμε ουσιαστικά των παραγωγικότητα της γεωργίας για να αποτρέψουμε την πείνα.

Χρειαζόμαστε αύξηση της παραγωγικότητας κατά 70% που σημαίνει να πλησιάσουμε το 80% της μέγιστης δυνατής απόδοσης

Τις προηγούμενες δεκαετίες επιτύχαμε σημαντικές βελτιώσεις της παραγωγικότητας της γεωργίας χάρη στη βελτίωση του γενετικού υλικού, την εφαρμογή χημικών, τη βελτίωση των καλλιεργητικών πρακτικών.

Η βελτίωση αυτή πρέπει να συνεχιστεί στις επόμενες δεκαετίες.

Συμβολή στην επιτυχία αναμένεται να έχει η εφαρμογή νέων τεχνολογιών στη γεωργία.

Ηλεκτρονικά και Γεωργία

Η χρήση των ηλεκτρονικών στη γεωργία είναι σχετικά νέα. Διότι η γεωργία προσφέρει ένα περιβάλλον ακατάλληλο για τα ηλεκτρονικά τουλάχιστον στα αρχικά στάδια ανάπτυξης τους.

Το περιβάλλον αυτό έχει:

ακραίες θερμοκρασίες,

υγρασία,

κραδασμούς,

χημικά και

χρήστες μάλλον χαμηλού επιπέδου εκπαίδευσης

Η ανάπτυξη στοιχείων με αντοχή στις πιο πάνω συνθήκες συνέβαλλε στη χρήση τους.

Τις τελευταίες δεκαετίες η πρόοδος του ανθρώπου έχει επιτευχθεί χάρη στη χρήση τεχνολογιών πληροφορικής, επικοινωνιών και ηλεκτρονικών. Η γεωργία έχει αρχίσει να αξιοποιεί τις τεχνολογίες αυτές αρκετά πρόσφατα.

Θα προσπαθήσω να δώσω ορισμένους τομείς που θα μπορούσαν να συμβάλλουν στη βελτίωση της παραγωγικότητας της γεωργίας.

Διαχείριση Γεωργικού εξοπλισμού

• Οι νέοι γεωργικοί ελκυστήρες διαθέτουν αισθητήρες για τη μέτρηση παραμέτρων της λειτουργίας τους όπως ταχύτητα κίνησης, στροφές κινητήρα και ΡΤΟ, ολίσθηση τροχών, ανάπτυξη ελκτικής δύναμης, κατανάλωση καυσίμου κλπ

• αλλά και συστήματα αυτομάτου

ελέγχου όπως ελέγχου θέσης των γ.μ από το υδραυλικό σύστημα, αυτόματη επιλογή σχέσης (ταχύτητας) κ.α.

• Η προσθήκη ενός GPS και ενός συστήματος καταγραφής μαζί με ένα τυποποιημένο τρόπο ( πρωτόκολλο) επικοινωνίας θα επέτρεπε την καταγραφή των στοιχείων λειτουργίας του εξοπλισμού και επομένως θα δημιουργούσε αυτόματα μια βάση δεδομένων για την καλύτερη διαχείριση του εξοπλισμού.

Η καταγραφή των στοιχείων θα επέτρεπε την

ανάπτυξη ενός συστήματος παρακολούθησης των εργασιών του αγροκτήματος σχετικά εύκολα και άκοπα.

Το σύστημα αυτό θα επέτρεπε την αυτόματη παρακολούθηση της συμμόρφωσης με τις απαιτήσεις συστημάτων παραγωγής όπως η πολλαπλή συμμόρφωση της ΚΑΠ, ολοκληρωμένη παραγωγή κλπ

• Αν αυτό συνδυαστεί με μια καλή

τήρηση οικονομικών στοιχείων της επιχείρησης αυτόματα υπάρχει ένα σύστημα λήψης αποφάσεων που οδηγεί σε βέλτιστη διαχείριση. Το σύστημα αυτό θα υπολογίζει εύκολα τους χρόνους λειτουργίας των μηχανημάτων, τους χρόνους καθυστερήσεων ( έλεγχος προσωπικού, βλάβες κλπ) που εύκολα οδηγεί σε αναδιοργάνωση της εργασίας για μείωση του κόστους παραγωγής.

• Αποφάσεις όπως νέες επενδύσεις, επιλογή του άριστου χρόνου αντικατάστασης των μηχανημάτων, επιλογή νέας επένδυσης ή χρήσης άλλων μεθόδων εκτέλεσης των εργασιών γίνονται σχεδόν αυτόματα.

Γεωργία Ακριβείας

Γεωργία ακριβείας είναι η διαχείριση της χωρικής και χρονικής διαφοροποίησης των αγρών προκειμένου να βελτιωθεί η αποδοτικότητα των αγροκτημάτων και/ή να επιτευχθεί η μείωση των αρνητικών επιπτώσεων στο περιβάλλον από την ορθολογική χρήση των εισροών

Είναι επομένως ένα σύστημα διαχείρισης αγροκτημάτων που χρησιμοποιεί την πληροφορική και τα ηλεκτρονικά εφαρμοσμένα στη γεωργία και βοηθά το γεωργό στη λήψη αποφάσεων

Ο όρος καλύτερη διαχείριση μπορεί να σημαίνει βελτίωση της οικονομικής απόδοσης του αγροκτήματος είτε με αύξηση της παραγωγής είτε με μείωση των εισροών είτε με βελτίωση των τυχόν αρνητικών επιπτώσεων της γεωργίας στο περιβάλλον.

Τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται

Συστήματα προσδιορισμού θέσης στη γη

Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών

Αισθητήρες μέτρησης παραγωγής

Συστήματα καταγραφής παραγωγής και χαρτογράφησης

Συστήματα εφαρμογής μεταβλητών καλλιεργητικών φροντίδων

Αυτοματοποίηση της χάραξης του αγρού και των χαρακτηριστικών του.

Με τη χρήση GPS και GIS μπορούμε σχετικά εύκολα να έχουμε τοπογραφικά διαγράμματα των αγροτεμαχίων.

Χάραξη αγρών

Εκεί πάνω μπορούμε να προσθέσουμε τις

παρατηρήσεις που κάνουμε στο χωράφι στη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου. Μπορούμε να καταγράψουμε που έχουμε ζιζάνια και να μπορούμε να τα καταπολεμούμε πριν καν φυτρώσουν. Μπορούμε να σημειώσουμε που πρωτοεμφανίζονται προσβολές εντόμων ή ασθενειών και να κάνουμε έγκαιρους και επιλεκτικούς ψεκασμούς.

Μπορούμε να καταγράψουμε και να βρούμε εύκολα σημεία του χωραφιού που

οι καλλιέργειες δεν φυτρώνουν ικανοποιητικά ή γίνονται ψηλότερες.

Μας δίνεται η δυνατότητα να

προγραμματίσουμε τα μηχανήματα να κάνουν αυτόματα τις ρυθμίσεις για να γίνουν ορθά οι εργασίες. Μπορούμε να προγραμματίσουμε τις σπαρτικές να αυξάνουν ή να μειώνουν την ποσότητα του σπόρου, του λιπάσματος

Μπορούμε να αυξομειώσουμε την ποσότητα του αρδευτικού νερού. Σκεφτείτε πόσο χρήσιμο θα ήταν να μειώνουμε το αρδευτικό νερό στια χαμηλότερα σημεία του αγροκτήματος (εξοικονόμηση νερού, ρυθμιστών ανάπτυξης, αποφυγή «πνιξίματος» της καλλιέργειας κλπ)

Πολλοί αισθητήρες αναπτύσσονται για άμεση

ρύθμιση των μηχανημάτων με αισθητήρες που αντιδρούν άμεσα. Μια τέτοια εφαρμογή είναι οι αισθητήρες HYDRO που με βάση το χρώμα των σιτηρών μπορούν αυτόματα να ρυθμίζουν την ποσότητα της επιφανειακής αζωτούχου λίπανσης εξοικονομώντας πόρους και περιορίζοντας η ρύπανση.

WEEDSEEKER. Που ψεκάζει με ζιζανιοκτόνο μόνο τα φυτά

Σύστημα αυτόματης αναγνώρισης ζιζανίων

Χαρτογράφηση αγρού

Σημαντική συμβολή στην καλύτερη διαχείριση των αγροκτημάτων φαίνεται να δίνει η χαρτογράφηση των ιδιοτήτων των αγρών όπως της παραγωγής, των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του χωραφιού, της βλάστησής του κλπ.

Μέχρι σήμερα δεχόμαστε ότι ο αγρός είναι ενιαίος, ότι παράγει ομοιόμορφα, ότι η φυτεία αναπτύσσεται ομοιόμορφα και έχει κοινές απαιτήσεις σε καλλιεργητικές φροντίδες. Παρ’ όλο που ο καλός γεωργός γνωρίζει ότι αυτό δεν ήταν σωστό μέχρι σήμερα δεν έχει τη δυνατότητα να ποσοτικοποιήσει τις υποψίες του. Με τη χρήση αισθητήρων μέτρησης και καταγραφής της παραγωγής μπορούμε να παράγουμε χάρτες παραγωγής. Διαπιστώνουμε με έκπληξη ότι σε ένα αγρό που παράγει 330 κιλά βαμβακιού το στρέμμα ουσιαστικά υπάρχουν τμήματα του χωραφιού με παραγωγή 200 και 250 και άλλα με 400 και 450 κιλών το στρέμμα

Αγρός 43 στρεμμάτων

Ε

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΕ ΜΗΛΑ

Πειραματικός αγρός

Χαρτογράφηση παραγωγής

Χαρτογράφηση ποιότητας καρπών

• Βάρος καρπού • Χρώμα φλοιού (L, a, b), C, Hue

C=(a+b)1/2 Hue=arc tan (b/a)• Σκληρότητα σάρκας• Διαλυτά στερεά συστατικά• pH χυμού• Οξύτητα χυμού

Μέτρηση ποιότητας καρπών

Χαρτογράφηση ανθοφορίας

Απρίλιος 2005

Χαρτογράφηση εδάφους (Αγιά)

650650 650725 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

1 to 2 2 to 3 3 to 4

Παραγωγή 2005

• Δεκέμβριος 2005• 20 δείγματα

– 5 ζώνη Υ. Π.– 8 ζώνη Μ. Π.– 7 ζώνη Χ. Π.

• Αναλύσεις– Μηχανική σύσταση– pH– NO3-N– NH4-N– P– K, Ca, Mg, CEC– Fe, Zn, Mn, Cu, B – Ο.Υ.

Συσχέτιση παραγωγής – εδαφ. ιδιοτήτων

Agricultural crops and wastes for BioenergyProf. T.A. Gemtos, University of Thessaly

Χαρτογράφηση ηλεκτρικής αγωγιμότητας του εδάφους (Αγιά)

Χαρτογράφηση ηλεκτρικής αγωγιμότητας

Χαρτογράφηση παραγωγής (Αγιά)

650600 650700 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

4393450

Nor

thin

g (m

)

0

20

40

60

80

(ton/ha)

Yield Agia 2005

650600 650700 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

4393450

Nor

thin

g (m

)

0

20

40

60

80

(ton/ha)

Yield Agia 2006

650600 650700 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

4393450

Nor

thin

g (m

)

0

16

32

48

64

(ton/ha)

Yield Agia 2007

CV~50%

Χαρτογράφηση ποιότητας (Αγιά)

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

145

180

215

250

285

(g)

Fruit mass 2005

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)175

197

219

241

263

285

(g)

Fruit mass 2006

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

200

214

228

242

256

270

(g)

Fruit mass 2007

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

5.9

6.5

7.1

7.7

8.3

(kgF)

Flesh firmness 2005

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

6.4

6.8

7.2

7.6

8

(kgF)

Flesh firmness 2006

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)4.4

4.85

5.3

5.75

6.2

6.65

7.1

(kgF)

Flesh firmness 2007

Χαρτογράφηση ποιότητας (Αγιά)

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

11

12

13

14

15

16

SSC 2005

(%)

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

12.8

13.5

14.2

14.9

15.6

16.3

(%)

SSC 2006

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

14.3

15

15.7

16.4

17.1

17.8

SSC 2007

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

20

26

32

38

44

50

(o)

Hue 2005

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

22

30

38

46

54

62

Hue 2006

(o)

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)28

33

38

43

48

53

Hue 2007

(o)

Χαρτογράφηση ηλεκτρικής αγωγιμότητας εδάφους (Αγιά)

22.756 22.757 22.758 22.759Longitude (o)

39.675

39.6755

39.676

39.6765

39.677

39.6775

Latit

ude

(o)

5

15

25

35

45

55

(mS/m)

ECa 0-30cm

22.756 22.757 22.758 22.759Longitude (o)

39.6745

39.675

39.6755

39.676

39.6765

39.677

39.6775

Latit

ude

(o)

5

21

37

53

69

(mS/m)

ECa 0-90 cm

Χωρικές και χρονικές τάσεις (παραγωγή)

317160 317200 317240Easting (m)

4502580

4502600

4502620

4502640

4502660

4502680

4502700

4502720

Nor

thin

g (m

)

15

19

23

27

31

35

(ton/ha)

Mean yield contour 27 ton/ha

317160 317200 317240Easting (m)

4502580

4502600

4502620

4502640

4502660

4502680

4502700

4502720

Nor

thin

g (m

)

-3 to -1 -1 to 1 1 to 3 3 to 3.001

YIELD CONSISTENCY MAP

RED CHIEF

0

10

20

30

40

50

60

15 20 25 30 35 40 45 50

Yield (t/ha)

Freq

uenc

y

2004

2006

2005

Χωρικές και χρονικές τάσεις (παραγωγή)

650600 650700 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

4393450

Nor

thin

g (m

)

1

16

31

46

61

76

(ton/ha)

Mean yield contour 31 ton/ha

020406080

100120140160180200

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Yield (ton/ha)

Freq

uenc

y

2007

2006

2005

650650 650725 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

-3 to -1 -1 to 1 1 to 3 3 to 3.001

YIELD CONSISTENCY MAP

Χωρικές και χρονικές τάσεις (ποιότητα)

317140 317180 317220Easting (m)

4502580

4502600

4502620

4502640

4502660

4502680

4502700

4502720

Nor

thin

g (m

)

6.8

7.15

7.5

7.85

8.2

FF (KgF)

Mean flesh firmness contour, 7.5 KgF

02

46

810

1214

1618

5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0

Flesh firmness (kgf)

Freq

uenc

y

2005 2006

2004

317160 317200 317240 Easting (m)

4502580

4502600

4502620

4502640

4502660

4502680

4502700

4502720

Nor

thin

g (m

)

-3 to -1 -1 to 1 1 to 3 3 to 3.001

CONSISTESNCY FF

Χωρικές και χρονικές τάσεις (ποιότητα)

317160 317200 317240Easting (m)

4502580

4502600

4502620

4502640

4502660

4502680

4502700

4502720

Nor

thin

g (m

)

-3 to -1 -1 to 1 1 to 3 3 to 3.001

CONSISTSENCY SSC

0

5

10

15

20

25

30

35

10 11 12 13 14 15 16 17 18

Soluble solids content (%)

Freq

uenc

y

20042006

2005

317140 317180 317220Easting (m)

4502580

4502600

4502620

4502640

4502660

4502680

4502700

4502720

Nor

thin

g (m

)

13.3

13.7

14.1

14.5

14.9

15.3

Mean soluble solids content contour, 14.1 %

SSC (%)

Χωρικές και χρονικές τάσεις (ποιότητα)

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

6

6.3

6.6

6.8

7.2

7.5

kgF

Mean flesh firmness contour, 6.8 kgF

0

5

10

15

20

25

30

35

40

4,1 4,5 4,9 5,3 5,7 6,1 6,5 6,9 7,3 7,7 8,1 8,5

Flesh firmness (kgF)

Freq

uenc

y

2005

2006

2007

650650 650725 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

CONSISTENCY FF

-3 to -1 -1 to 1 1 to 3 3 to 3.001

Χωρικές και χρονικές τάσεις (ποιότητα)

650600 650675 650750 650825Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

13

13.5

14

14.6

15

15.5

(%)

Mean SSC contour, 14.6%

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10,4 11 11,6 12,2 12,8 13,4 14 14,6 15,2 15,8 16,4 17 17,6 18,2

Soluble solids content (%)

Freq

uenc

y

2005

2006

2007

650650 650725 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

CONSISTENCY SSC

-3 to -1 -1 to 1 1 to 3 3 to 3.001

Ζώνες διαχείρισης (Αγιά)

Αριθμός ζωνών

FPI NCE

2 0,0568 0,021

3 0,0564 0,0267

4 0,0616 0,034

650650 650725 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

1 to 2 2 to 3 3 to 4

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

2 3 4

FPINCE

Εφαρμογή θρεπτικών στοιχείων με μεταβλητές δόσεις (Αγιά)

650650 650725 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

0

100

200

300

400

500

600

Yield per ten trees

(kg per ten trees)

2006Παραγωγή 0-600 kg/ δεκάδα δένδρωνΑπομακρύνονται N: 0-1480 g •Bασική 0-1180g+30% =0-1500g•Eπιφανειακή 300gK: 58-1873 g+15%=67-2154g (B)

Χάρτης εφαρμογής Ν

650650 650725 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400

Nor

thin

g (m

)

500 to 501 1000 to 1001 1500 to 1501

(g N)

N application map

Χάρτης εφαρμογής Κ

650650 650725 650800Easting (m)

4393150

4393200

4393250

4393300

4393350

4393400N

orth

ing

(m)

720 to 721 1440 to 1441 2160 to 2161

K application map

(g K)

Εφαρμογή με μεταβλητές δόσεις (Αγιά)

0

50

100

150

200

250

N K

(kg/

ha)

UVRA

Συμπεράσματα

Η χώρα πρέπει να αναπτύξει μια παραγωγική και ανταγωνιστική γεωργία αν θέλει να παραμείνει οικονομικά ανταγωνιστική στην ΕΕ και στη παγκόσμια οικονομία και να διατηρήσει ένα σημαντικό αγροτικό πληθυσμό.

Πρέπει παράλληλα να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις των πολιτικών της ΕΕ

Οι νέες τεχνολογίες μπορούν να βοηθήσουν να επιτευχθούν οι στόχοι που θα τεθούν

Συμπεράσματα

Ειδικότερα η καλύτερη διαχείριση των αγροκτημάτων και του εξοπλισμού θα εξασφαλίσουν χαμηλότερο κόστος παραγωγής και καλύτερη αξιοποίηση των φυσικών πόρων

Εφαρμογή χημικών με μεταβλητές δόσειςΜείωση λιπασμάτων και φυτοφαρμάκωνΜικρότερη επιβάρυνση του

περιβάλλοντος

Μπορούν γενικότερα να επιτύχουν την ανάπτυξη μια αειφορικής γεωργίας

Ευχαριστώ

http://agreng.agr.uth.gr/