Μελέτη περίπτωσης: χάρτες και μοντέλα υποστήριξης των ελαιοπαραγωγών

Εισαγωγή

Η ελαιοκαλλιέργεια είναι μια πανάρχαια πρακτική που αφορά την καλλιέργεια της ελιάς (Olea europaea) για την παραγωγή επιτραπέζιων ελιών και, κυρίως, ελαιολάδου. Ο κλάδος αυτός έχει μεγάλη οικονομική και πολιτιστική σημασία σε πολλές περιοχές του κόσμου, ιδίως στις χώρες της Μεσογείου, αποτελώντας ουσιαστικό μέρος του πολιτισμού και της οικονομίας πολλών κοινοτήτων. Τα τελευταία χρόνια, ο κλάδος της ελαιοκαλλιέργειας περνά σημαντικούς μετασχηματισμούς, μεταξύ των οποίων ο ανταγωνισμός από νέες παραγωγικές χώρες σε διεθνές επίπεδο, η εμφάνιση κρίσεων που σχετίζονται με την υγεία των φυτών και οι αλλαγές στις κλιματικές συνθήκες. Για να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά αυτές τις προκλήσεις, η Agrobit διαθέτει μια σειρά από καινοτόμες υπηρεσίες και εργαλεία που υποστηρίζουν τις επιχειρήσεις στη διαχείριση του ελαιώνα και στη βελτιστοποίηση της ποιότητας του τελικού προϊόντος.

Εικ.1: Ελαιώνας

iDrone: χάρτες μεταβλητότητας που δημιουργούνται από drone

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

Εικ.2: Χάρτης σφρίγους ενός ελαιώνα σε τρεις κατηγορίες: χαμηλό, μεσαίο, υψηλό

Οι χάρτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς:

1. Εξορθολογισμένες φυτοπροστατευτικές επεμβάσεις

Οι χάρτες σφρίγους επιτρέπουν τον εντοπισμό και τον χαρακτηρισμό της μεταβλητότητας στο χωράφι, γεγονός που επιτρέπει 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. Διαφοροποιημένη λίπανση

Μέσω των χαρτών σφρίγους, οι οποίοι επιτρέπουν τον εντοπισμό της μεταβλητότητας στο χωράφι, είναι δυνατή η εξατομίκευση της λίπανσης ανάλογα με τις συγκεκριμένες ανάγκες του ελαιώνα. Αυτό επιτρέπει μια πιο ακριβή διαχείριση των θρεπτικών στοιχείων, μειώνοντας τη σπατάλη, και βελτιώνει την κατανομή αναλογικά με τις περιοχές όπου είναι πιο απαραίτητη. Όταν εφαρμόζεται σωστά, η διαφοροποιημένη λίπανση με βάση τους χάρτες σφρίγους συμβάλλει στη βελτιστοποίηση της χρήσης λιπασμάτων. Πράγματι, διανέμοντας μικρότερες ποσότητες λιπάσματος στις ήδη εύρωστες ζώνες και μεγαλύτερες ποσότητες στις λιγότερο εύρωστες ζώνες, βελτιώνεται η κατανομή των θρεπτικών στοιχείων στο χωράφι και μειώνεται η μεταβλητότητα.

3. Βελτιστοποίηση της άρδευσης και διαχείριση της υδατικής καταπόνησης

Μέσω θερμικών καμερών τοποθετημένων σε drone, μπορούν να δημιουργηθούν θερμικοί χάρτες για τη συνειδητή διαχείριση της υδατικής καταπόνησης. Οι χάρτες αυτοί παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη θερμοκρασία των ελαιόδεντρων και του εδάφους, βοηθώντας στον εντοπισμό των περιοχών που υφίστανται υδατική καταπόνηση. Αυτές οι κρίσιμες περιοχές μπορούν να εντοπιστούν έγκαιρα ώστε να ληφθούν προληπτικά μέτρα, καθορίζοντας έναν στοχευμένο προγραμματισμό άρδευσης, επιτρέποντας στον ελαιοπαραγωγό να λαμβάνει πιο ενημερωμένες 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 (Εικ. 3). Οι χάρτες μπορούν να υποδεικνύουν τις περιοχές του ελαιώνα που χρειάζονται άρδευση ή που παρουσιάζουν προβλήματα αποστράγγισης ή στάσιμα νερά, επιτρέποντας μια στοχευμένη διαχείριση του υδάτινου πόρου για τη βελτίωση της ευεξίας των φυτών, μειώνοντας τον κίνδυνο λανθασμένης διαχείρισης της άρδευσης.

Εικ.3: Χάρτης υδατικής καταπόνησης ενός ελαιώνα (CWSI). Αριστερά, υδατική καταπόνηση των κόμων (με κόκκινο, μεγαλύτερη υδατική καταπόνηση· με μπλε, καλή υδατική κατάσταση). Δεξιά, ζωνοποίηση της υδατικής καταπόνησης που προκύπτει από την αναταξινόμηση και χωρική απεικόνιση των τιμών CWSI. Οι τιμές κυμαίνονται από 1 έως 5, δηλαδή από χαμηλότερα σε υψηλότερα επίπεδα καταπόνησης.

iAgro: η ελαιοκαλλιέργεια ακριβείας από το smartphone

Ανάμεσα στις λύσεις της Agrobit βρίσκεται και το iAgro, η πρώτη mobile εφαρμογή DSS ειδική για κάθε τοποθεσία, ικανή να βελτιστοποιεί τις φυτοπροστατευτικές επεμβάσεις και να δημιουργεί χάρτες σφρίγους του ελαιώνα απλώς χρησιμοποιώντας το smartphone.

Με το iAgro, μέσω μιας καθοδηγούμενης φωτογραφικής σάρωσης ενός ελαιόδεντρου (Εικ. 4), είναι δυνατή η γρήγορη και αντικειμενική μέτρηση διαφόρων παραμέτρων, ειδικότερα:

• του ύψους, του πάχους και του όγκου της κόμης του σαρωμένου φυτού·
• του Leaf Area Index (LAI)·
• του Leaf Wall Area (LWA)·
• του Tree Row Volume (TRV)·
• της βέλτιστης δόσης νερού για τις φυτοπροστατευτικές επεμβάσεις σε κάθε φαινολογικό στάδιο.

Εικ.4: Τρισδιάστατο νέφος σημείων ενός ελαιόδεντρου που δημιουργήθηκε από την εφαρμογή iAgro

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

Εικ.5: Χάρτης σφρίγους (δείκτης LAI) σε 3 κατηγορίες, που δημιουργήθηκε από την εφαρμογή iAgro (με κίτρινο, τα σημεία που σαρώθηκαν με την εφαρμογή), χρήσιμος για τη βελτιστοποίηση της λίπανσης. Οι πιο λευκές ζώνες αντιστοιχούν σε μικρότερο σφρίγος σε σύγκριση με τις πιο πράσινες ζώνες, οι οποίες έχουν μεγαλύτερο βλαστητικό σφρίγος.

Ανάλογα με τον τύπο της 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. 6), 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.6: Χάρτης συνταγογράφησης δόσεων νερού (l/ha) σε 3 κατηγορίες, που δημιουργήθηκε από την εφαρμογή iAgro (με κίτρινο, τα σημεία που σαρώθηκαν με την εφαρμογή), χρήσιμος για τη βελτιστοποίηση των φυτοπροστατευτικών επεμβάσεων, ακόμη και με απευθείας φόρτωση σε μηχανήματα μεταβλητής δόσης (VRT)

Μετεωρολογικοί σταθμοί, DSS και προγνωστικά μοντέλα

Στο πλαίσιο της ποιοτικής ελαιοκαλλιέργειας, 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 ελαιώνα 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 κατεύθυνση ανέμου κ.λπ., ενώ τα προγνωστικά μοντέλα χρησιμοποιούν αυτά τα δεδομένα, μαζί με ακριβείς μετεωρολογικές προγνώσεις και μηχανιστικά μοντέλα βασισμένα στη βιολογία της ελιάς, 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 ελαιοκαλλιέργεια είναι το Oliwes, μια λύση της Agricolus, το οποίο παρέχει μια σειρά πολύ χρήσιμων πληροφοριών για τον παραγωγό, μεταξύ των οποίων:

• Φαινολογικό μοντέλο: πρόγνωση της φαινολογίας για την αξιολόγηση των αναγκών του ελαιώνα σε κάθε στάδιο ανάπτυξης·
• Εκτίμηση των αναγκών άρδευσης: για έγκαιρη παρέμβαση με τη βέλτιστη υδατική παροχή·
• Μοντέλο λίπανσης: υπολογισμός των συνολικών αναγκών σε άζωτο, φώσφορο και κάλιο, με προτάσεις σχετικά με τις δόσεις λιπάσματος που πρέπει να εφαρμοστούν·
• Προγνωστικά μοντέλα ασθενειών και επιβλαβών εντόμων (δάκος της ελιάς): είναι πλέον γνωστό ότι, ανάμεσα στις αντιξοότητες της ελαιοκαλλιέργειας, ο δάκος της ελιάς αποτελεί σημαντική απειλή για την απόδοση και την ποιότητα των ελιών. Τα θηλυκά αυτού του εντόμου εναποθέτουν τα αυγά τους μέσα στους καρπούς, προκαλώντας ζημιά στη σάρκα λόγω της διατροφής των προνυμφών και προκαλώντας πρόωρη πτώση των προσβεβλημένων καρπών. Στο Oliwes είναι δυνατή η πρόβλεψη αυτών των προσβολών για έγκαιρη παρέμβαση, χάρη στο μοντέλο θνησιμότητας του δάκου, το οποίο περιγράφει το επίπεδο ημερήσιας και εβδομαδιαίας θνησιμότητας των νεαρών σταδίων του εντόμου με βάση τις ελάχιστες και μέγιστες θερμοκρασίες που καταγράφονται από τον μετεωρολογικό σταθμό, και στο μοντέλο ανάπτυξης του δάκου, το οποίο εκτιμά την κατανομή του πληθυσμού του εντόμου στα διάφορα φαινολογικά στάδια, δηλαδή την εξέλιξη κάθε σταδίου στον χρόνο και τον αριθμό των ετήσιων γενεών του εντόμου, χρησιμοποιώντας ωριαία δεδομένα θερμοκρασίας (Εικ. 7). Αυτές οι προβλέψεις επιτρέπουν στον ελαιοπαραγωγό να λάβει προληπτικά μέτρα και να επέμβει με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα και αποδοτικότητα.

Εικ.7: Προγνωστικό μοντέλο ανάπτυξης (πάνω) και θνησιμότητας (κάτω) του δάκου της ελιάς

Συμπεράσματα

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

Η χρήση των χαρτών σφρίγους του ελαιώνα, 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 ελαιόδεντρων, βελτιώνοντας την ποιότητα του τελικού προϊόντος και μειώνοντας τη σπατάλη πόρων. Αυτή η επιχειρησιακή στρατηγική ξεχωρίζει για την αξιοσημείωτη στιβαρότητά της στην αποτύπωση των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του ελαιώνα, εστιάζοντας ιδίως στον προσδιορισμό της φυσικά υπάρχουσας μεταβλητότητας στο χωράφι, 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 ελαιοπαραγωγούς να λαμβάνουν αποφάσεις βάσει επιστημονικών δεδομένων και να μειώνουν τους κινδύνους, βελτιώνοντας την ποιότητα και την απόδοση των ελιών και, κατά συνέπεια, την παραγωγή ελαιολάδου. Στον κλάδο της ελαιοκαλλιέργειας, όπου οι θερμοκρασιακές διακυμάνσεις επηρεάζουν όλες τις φυσιολογικές διεργασίες που διέπουν τη φαινολογική και φυσιολογική ανάπτυξη, η ικανότητα συνεχούς πρόβλεψης και παρακολούθησης αυτού του είδους πληροφοριών είναι θεμελιώδης για τη διασφάλιση υψηλού ελέγχου στην ποιότητα των ελιών και επαρκούς παραγωγικότητας. Χρησιμοποιώντας μετεωρολογικούς σταθμούς και προγνωστικά μοντέλα, οι ελαιοπαραγωγοί μπορούν να δρουν τις κατάλληλες στιγμές, βελτιστοποιώντας τις επεμβάσεις προστασίας και τη χρήση των πόρων, μειώνοντας τη σπατάλη και βελτιώνοντας την αποδοτικότητα της παραγωγής.