Μελέτη περίπτωσης: χάρτες και μοντέλα για την υποστήριξη των αμπελουργών

Εισαγωγή

Η αμπελουργία έχει αρχαίες ρίζες που συμπίπτουν με την εμφάνιση των πρώτων πολιτισμών και είχε σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη της κοινωνίας μας. Στη διάρκεια των χιλιετιών, έχουμε γίνει μάρτυρες σημαντικών μεταμορφώσεων, τόσο ως προς τις ποικιλίες σταφυλιών που καλλιεργούνται όσο και ως προς τις γεωργικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την καλλιέργειά τους. Σήμερα, κυρίως λόγω της ταχείας κλιματικής αλλαγής και της έντονης περιβαλλοντικής επίπτωσης, αντιμετωπίζουμε ένα σύνολο σημαντικών προκλήσεων. Η προστασία των αμπελώνων και η πρόληψη επιβλαβών φαινομένων όπως το χαλάζι, ο παγετός και οι ασθένειες, με σεβασμό στο περιβάλλον, γίνεται όλο και πιο δύσκολη. Για να αντιμετωπίσουμε καλύτερα αυτά τα ζητήματα, διαθέτουμε μια σειρά καινοτόμων εργαλείων που βοηθούν τις επιχειρήσεις στη διαχείριση του αμπελώνα και στη βελτίωση της ποιότητας του τελικού προϊόντος.

Εικ.1: Αμπελώνας με υποστύλωση (σύστημα κληματαριάς)

iDrone: χάρτες μεταβλητότητας που δημιουργούνται από drone

Μέσω της ανάλυσης ορατών (RGB), πολυφασματικών ή/και θερμικών εικόνων που λαμβάνονται από drone (βλ. την υπηρεσία iDrone), είναι δυνατή η ανασύσταση θεματικών χαρτών του αμπελώνα, όπως για παράδειγμα χάρτες NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), ένα σημαντικό εργαλείο που χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση και αξιολόγηση του σφρίγους του αμπελώνα (Εικ. 2).

Οι χάρτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς:

1. Εξορθολογισμένες φυτοπροστατευτικές επεμβάσεις

Οι χάρτες σφρίγους επιτρέπουν τον εντοπισμό και τον χαρακτηρισμό της μεταβλητότητας στον αγρό, γεγονός που καθιστά δυνατή τη δημιουργία χαρτών ζωνοποίησης οι οποίοι, όταν φορτωθούν σε μηχανήματα μεταβλητής δόσης (VRT), επιτρέπουν να συγκεντρώνονται οι επεμβάσεις στις πιο εύρωστες ζώνες και να χορηγείται λιγότερο προϊόν στις λιγότερο εύρωστες ζώνες, βελτιστοποιώντας τη χρήση νερού και φυτοφαρμάκων.

2. Επιλεκτικός τρύγος

Οι χάρτες που βασίζονται στον δείκτη NDVI μπορούν να βοηθήσουν στον εντοπισμό των διαφορετικών ζωνών σφρίγους στον αγρό όπου τα σταφύλια έχουν φτάσει σε διαφορετικούς βαθμούς ωρίμανσης. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν καλλιεργούνται διαφορετικές ποικιλίες σταφυλιών ή όταν επιδιώκεται η παραγωγή κρασιών υψηλής ποιότητας. Οι χάρτες σφρίγους επιτρέπουν στους παραγωγούς να προγραμματίζουν τον τρύγο πιο αποτελεσματικά, συγκομίζοντας τα σταφύλια στις πιο ώριμες ζώνες σε συγκεκριμένες στιγμές, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα του τελικού προϊόντος. Για να μάθετε περισσότερα, μπορείτε να παρακολουθήσετε το webinar που πραγματοποιήσαμε σχετικά με το θέμα -> Η ζωνοποίηση του αμπελώνα για έναν τρύγο ακριβείας

3. Διαφοροποιημένη λίπανση

Με τους χάρτες σφρίγους, είναι δυνατή η προσαρμογή της λίπανσης στις συγκεκριμένες ανάγκες των πρέμνων σε κάθε ζώνη του αμπελώνα. Αυτό επιτρέπει μια πιο ακριβή διαχείριση των θρεπτικών στοιχείων, αποφεύγοντας τη σπατάλη και βελτιώνοντας την κατανομή ανάλογα με το πού είναι μεγαλύτερη η ανάγκη σε θρεπτικά στοιχεία. Εάν εφαρμοστεί σωστά, η διαφοροποιημένη λίπανση βάσει χαρτών σφρίγους βοηθά στη βελτιστοποίηση της χρήσης λιπασμάτων. Πράγματι, χορηγώντας μικρότερη ποσότητα λιπάσματος σε ήδη εύρωστες ζώνες και ταυτόχρονα μεγαλύτερη ποσότητα σε λιγότερο εύρωστες ζώνες, βελτιώνεται η ανακατανομή στον αγρό και μειώνεται η μεταβλητότητά της.

4. Διαχείριση της υδατικής καταπόνησης

Μέσω θερμικών καμερών τοποθετημένων σε drone, μπορούν να δημιουργηθούν χάρτες θερμοκρασίας για τη συνειδητή διαχείριση της υδατικής καταπόνησης. Αυτοί οι χάρτες παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη θερμοκρασία των πρέμνων και του εδάφους, βοηθώντας στον εντοπισμό περιοχών που υφίστανται υδατική καταπόνηση. Αυτές οι κρίσιμες ζώνες μπορούν να εντοπιστούν έγκαιρα ώστε να ληφθούν προληπτικά μέτρα και να οριστεί ένας στοχευμένος προγραμματισμός άρδευσης, επιτρέποντας στον αμπελουργό να λαμβάνει πιο τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με την άρδευση για μια πιο συνειδητή χρήση του υδάτινου πόρου. Ο δείκτης υδατικής καταπόνησης CWSI (Crop Water Stress Index) είναι ένας δείκτης που χρησιμοποιείται στη γεωργία για την αξιολόγηση του επιπέδου υδατικής καταπόνησης των καλλιεργειών. Οι χάρτες μπορούν να υποδεικνύουν τις ζώνες του αμπελώνα που χρειάζονται άρδευση ή που παρουσιάζουν προβλήματα αποστράγγισης ή λιμνάζοντα νερά, επιτρέποντας μια στοχευμένη διαχείριση των υδάτινων πόρων για τη βελτίωση της ευρωστίας των φυτών, μειώνοντας τον κίνδυνο εσφαλμένης διαχείρισης της άρδευσης.

Εικ.2: Χάρτης σφρίγους ενός αμπελώνα σε τρεις κλάσεις: χαμηλό, μεσαίο, υψηλό

iAgro: αμπελουργία ακριβείας από το smartphone

Ανάμεσα στις λύσεις της Agrobit βρίσκουμε επίσης το iAgro, την πρώτη mobile εφαρμογή DSS ειδική για κάθε σημείο, ικανή να βελτιστοποιεί τις φυτοπροστατευτικές επεμβάσεις και να δημιουργεί χάρτες σφρίγους του αμπελώνα απλώς χρησιμοποιώντας το smartphone.

Με το iAgro, μέσω μιας φωτογραφικής σάρωσης ενός πρέμνου ή ενός τμήματος σειράς (Εικ. 3), είναι δυνατή η γρήγορη και αντικειμενική μέτρηση διαφόρων παραμέτρων, ειδικότερα:

• το ύψος, το πάχος και τον όγκο της κόμης του σαρωμένου φυτού·
• τον Leaf Area Index (LAI)·
• τον Leaf Wall Area (LWA)·
• τον Tree Row Volume (TRV)·
• την βέλτιστη δόση νερού για τις φυτοπροστατευτικές επεμβάσεις σε κάθε φαινολογικό στάδιο.

Εικ.3: Τρισδιάστατο νέφος σημείων ενός πρέμνου που δημιουργήθηκε από την εφαρμογή iAgro

Δειγματοληπτώντας έναν επαρκή αριθμό καλά κατανεμημένων φυτών στον αγρό (τουλάχιστον 5 σημεία ανά αγροτεμάχιο), η εφαρμογή δημιουργεί αυτόματα χάρτες βλαστητικού σφρίγους (δείκτης LAI), οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση της λίπανσης ή του τρύγου των σταφυλιών, καθώς και χάρτες συνταγογράφησης για μεταβλητές και βελτιστοποιημένες φυτοπροστατευτικές επεμβάσεις, με βάση τις πραγματικές ανάγκες του αμπελώνα και σε κάθε καταγεγραμμένο φαινολογικό στάδιο (Εικ. 4).

Εικ.4: Χάρτης σφρίγους (δείκτης LAI) σε 3 κλάσεις που δημιουργήθηκε από την εφαρμογή iAgro (με κίτρινο, τα σημεία που σαρώθηκαν με την εφαρμογή), χρησιμοποιήσιμος για τη βελτιστοποίηση της λίπανσης και του τρύγου των σταφυλιών. Οι πιο λευκές ζώνες αντιστοιχούν σε μικρότερο σφρίγος σε σχέση με τις πιο πράσινες ζώνες, οι οποίες παρουσιάζουν μεγαλύτερο βλαστητικό σφρίγος.

Ανάλογα με τον τύπο επέμβασης και τον ψεκαστήρα της εκμετάλλευσης, η εφαρμογή θα είναι σε θέση να δημιουργήσει έναν χάρτη συνταγογράφησης για τη σωστή δόση νερού και φυτοφαρμάκου προς διανομή (Εικ. 5), τηρώντας πάντα την ετικέτα του κατασκευαστή. Χάρη στο iAgro είναι δυνατή η εξοικονόμηση έως και 60% νερού ανά επέμβαση και η καλύτερη διανομή των φυτοφαρμάκων, με θετικές οικονομικές, περιβαλλοντικές και κοινωνικές επιπτώσεις.

Εικ.5: Χάρτης συνταγογράφησης δόσεων νερού (l/ha) σε 3 κλάσεις που δημιουργήθηκε από την εφαρμογή iAgro (με κίτρινο, τα σημεία που σαρώθηκαν με την εφαρμογή), χρησιμοποιήσιμος για τη βελτιστοποίηση των φυτοπροστατευτικών επεμβάσεων, ακόμη και φορτώνοντάς τον απευθείας σε μηχανήματα μεταβλητού ρυθμού (VRT)

Μετεωρολογικοί σταθμοί, DSS και προγνωστικά μοντέλα

Στο πλαίσιο της αμπελουργίας ποιότητας, οι μετεωρολογικοί σταθμοί και τα προγνωστικά μοντέλα αποτελούν αναντικατάστατα εργαλεία που συνιστούν πραγματικά συστήματα υποστήριξης αγρονομικών αποφάσεων (DSS, Decision Support System). Η σημασία τους είναι καθοριστική, καθώς παρέχουν απαραίτητα δεδομένα για τη βέλτιστη διαχείριση του αμπελώνα και για τη λήψη τεκμηριωμένων αποφάσεων βάσει πληροφοριών που προέρχονται από τον αγρό (έδαφος και μικροκλίμα).

Οι μετεωρολογικοί σταθμοί συλλέγουν μετεωρολογικά δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, όπως θερμοκρασία, υγρασία, βροχόπτωση, διαβροχή φυλλώματος, ταχύτητα και διεύθυνση ανέμου κ.λπ., ενώ τα προγνωστικά μοντέλα χρησιμοποιούν αυτά τα δεδομένα, μαζί με ακριβείς μετεωρολογικές προβλέψεις και μηχανιστικά μοντέλα βασισμένα στη βιολογία του αμπελιού, για να παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες υποστήριξης αποφάσεων, όπως:

• η φαινολογία της καλλιέργειας (στάδιο ανάπτυξης ή στάδιο ωρίμανσης)·
• ο κίνδυνος προσβολής από παθογόνα σε κάθε στιγμή του καλλιεργητικού κύκλου·
• οι διατροφικές και υδατικές ανάγκες.

Ένα παράδειγμα DSS για την αμπελουργία είναι το GrapeDSS, μια λύση της Agricolus, η οποία παρέχει μια σειρά πολύ χρήσιμων πληροφοριών για τον παραγωγό, μεταξύ των οποίων:

• Φαινολογικό μοντέλο: πρόβλεψη της φαινολογίας για την αξιολόγηση των αναγκών του ελαιώνα σε κάθε στάδιο ανάπτυξης·
• Εκτίμηση των αναγκών άρδευσης: για παρέμβαση όποτε χρειάζεται με τη βέλτιστη υδατική παροχή·
• Μοντέλο λίπανσης: υπολογισμός των συνολικών αναγκών σε άζωτο, φώσφορο και κάλιο για την παροχή προτάσεων σχετικά με τις δόσεις λιπάσματος·
• Προγνωστικά μοντέλα ασθενειών (περονόσπορος, ωίδιο, βοτρύτης) και επιβλαβών εντόμων (ευδεμίδα): οι κίνδυνοι από παθογόνα όπως ο περονόσπορος, το ωίδιο και ο βοτρύτης προβλέπονται με ανάλυση μικροκλιματικών δεδομένων (Εικ. 6), όπως και οι προσβολές από ευδεμίδα, για τις οποίες το μοντέλο είναι σε θέση να προσομοιώσει την ανάπτυξη των γενεών που ολοκληρώνονται κατά τη διάρκεια της περιόδου, επιτρέποντας στον αμπελουργό να υιοθετήσει προληπτικά μέτρα και να επέμβει με πιο αποδοτικό και αποτελεσματικό τρόπο.

Εικ.6: Προγνωστικό μοντέλο του Plasmopara viticola (επάνω) και του Lobesia botrana (κάτω)

Συμπεράσματα

Η διαχείριση του αμπελώνα μέσω φυτοφαρμάκων και λιπασμάτων έχει σημαντικό αντίκτυπο στο οικονομικό και περιβαλλοντικό ισοζύγιο μιας επιχείρησης. Είναι σημαντικό να εφαρμοστεί ο εξορθολογισμός των γεωργικών πρακτικών που χαρακτηρίζουν τη διαχείριση του αμπελώνα, μέσω εργαλείων που επιτρέπουν τη μείωση του περιβαλλοντικού αντίκτυπου, καθιστώντας την επιχείρηση πιο βιώσιμη και ανταγωνιστική στην αγορά και σύμφωνη με τους νέους κανονισμούς (Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία και Στρατηγική «Από το Αγρόκτημα στο Πιάτο»).

Η χρήση χαρτών σφρίγους του αμπελώνα, που δημιουργούνται με την υπηρεσία iDrone ή αυτόνομα με την εφαρμογή iAgro, επιτρέπει στους παραγωγούς να υιοθετήσουν μια πιο στοχευμένη και βιώσιμη προσέγγιση στη διαχείριση των πρέμνων, βελτιώνοντας την ποιότητα του τελικού προϊόντος και μειώνοντας τη σπατάλη πόρων. Αυτή η επιχειρησιακή στρατηγική ξεχωρίζει για την αξιοσημείωτη στιβαρότητά της στον καθορισμό των συγκεκριμένων χαρακτηριστικών του αμπελώνα, εστιάζοντας ιδιαίτερα στον προσδιορισμό της μεταβλητότητας που υπάρχει φυσικά στον αγρό, επιτρέποντας στην επιχείρηση να εδραιώσει μια όλο και πιο ακριβή ταυτότητα και να ξεχωρίσει στην αγορά.

Η χρήση μετεωρολογικών σταθμών και προγνωστικών μοντέλων επιτρέπει στους αμπελουργούς να λαμβάνουν αποφάσεις βασισμένες σε επιστημονικά δεδομένα και να μειώνουν τους κινδύνους, βελτιώνοντας την ποιότητα και την απόδοση των σταφυλιών και, κατά συνέπεια, την παραγωγή κρασιού. Στον αμπελοοινικό τομέα, όπου οι θερμικές διακυμάνσεις επηρεάζουν όλες τις φυσιολογικές διεργασίες που διέπουν τη φαινολογική και φυσιολογική ανάπτυξη, η ικανότητα συνεχούς πρόβλεψης και παρακολούθησης αυτού του τύπου πληροφοριών αποδεικνύεται θεμελιώδης για να διασφαλιστεί υψηλός έλεγχος της ποιότητας των σταφυλιών και επαρκής παραγωγικότητα. Χρησιμοποιώντας μετεωρολογικούς σταθμούς και προγνωστικά μοντέλα, οι αμπελουργοί μπορούν να δρουν τις κατάλληλες στιγμές, βελτιστοποιώντας τις επεμβάσεις προστασίας και τη χρήση πόρων, μειώνοντας τη σπατάλη και βελτιώνοντας την αποδοτικότητα της παραγωγής.