Ανάλυση ευαισθησίας του μοντέλου άρδευσης FAO- 56 και πειραματική εφαρμογή σε ελαιόδεντρα της Κρήτης.

Abstract

Η αγροτική παραγωγή αποτελεί τον μεγαλύτερο καταναλωτή νερού παγκοσμίως, με το 70% της κατανάλωσης να προέρχεται από αυτή. Η περιοχή της Μεσογείου έχει χαρακτηριστεί ως ένα «hot-spot» κλιματικής αλλαγής. Ταυτόχρονα, στην Ελλάδα, οι υδατικοί πόροι φαίνεται να επηρεάζονται ιδιαίτερα IPCC 2021. Στην επικράτεια της Ελλάδας, το 45.5% της γης καλλιεργείται εντατικά, με το 45% αυτού να αρδεύεται. Η άρδευση είναι ζήτημα του κράτους σε επίπεδο κοινοτήτων μόνο για το 1/3 της αρδευόμενης έκτασης, αφήνοντας το υπόλοιπο στην ευθηνή του κάθε αγρότη. Ο κλήρος όμως, στην Ελλάδα, είναι διασπασμένος σε μικρά κομμάτια, δυσκολεύοντας έτσι την οικονομία κλίμακας που είναι απαραίτητη για την εφαρμογή τεχνολογιών ευφυούς άρδευσης. Σκοπός της εργασίας είναι να προσδιοριστεί ο βαθμός κατά τον οποίο ο σημερινός, συνήθως εμπειρικός τρόπος άρδευσης, είναι αποτελεσματικός ή προξενεί απώλειες, είτε αυτές αφορούν υδατικούς πόρους είτε την απόδοση της παραγωγής. Για το λόγο αυτό, έγινε (α) βαθμονόμηση του μοντέλου FAO-56 στις συνθήκες άρδευσης ενός πειραματικού ελαιώνα, (β) ανάλυση ευαισθησίας στο μοντέλο, (γ) πείραμα και μετρήσεις πεδίου ώστε να επιβεβαιωθούν κατά το δυνατόν τα αποτελέσματα του μοντέλου και της ανάλυσης ευαισθησίας, καθώς και (δ) ποσοτικοποίηση της πληθωρικής άρδευσης αλλά και της μείωσης της παραγωγής βάση της έλλειψης άρδευσης. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το μοντέλο είναι ικανοποιητικό στις συνθήκες της Κρήτης. Η ανάλυση ευαισθησίας έδειξε τη σχετικής υγρασίας ως τον παράγοντα με τη μεγαλύτερη επιρροή στο μοντέλο. Το πείραμα επιβεβαίωσε τα το μοντέλο άρδευσης αλλά και επέτρεψε τη ποσοτικοποίηση η οποία έγινε τόσο στη περίσσια άρδευσης όσο και στην ελλειμματική, αντιστοιχώντας τη τελευταία ως μείωση στην παραγωγή.

Agriculture is the largest consumer of water worldwide, accounting for 70% of consumption. The Mediterranean region has been identified as a “hot-spot” of climate change. At the same time, in Greece, water resources seem to be particularly affected (IPCC 2021). In the territory of Greece, 45.5% of the land is intensively cultivated, with 45% of this being irrigated. Irrigation is a matter for the state at the community level for only 1/3 of the irrigated area, leaving the rest to the discretion of the individual farmer. However, in Greece, the vineyard is fragmented into small pieces, making it difficult to achieve the economies of scale that are necessary for the implementation of smart irrigation technologies. The aim of this paper is to determine the extent to which the current, usually empirical, mode of irrigation is efficient or causes losses, either in terms of water resources or production efficiency. To this end, (a) calibration of the FAO-56 model to the irrigation conditions of an experimental olive grove, (b) sensitivity analysis of the model, (c) experiment and field measurements to confirm, as much as possible, the results of the model and sensitivity analysis, and (d) quantification of both flood irrigation and yield reduction based on lack of irrigation. The results show that the model is satisfactory for the conditions of Crete. Sensitivity analysis showed relative humidity as the most influential factor to the model. The experiment confirmed the irrigation model while also allowing for the quantification which was done on both the surplus irrigation and the deficit irrigation, relating the latter as a reduction in yield.