Μια νέα μέθοδος με συνδυασμένη χρήση drones και
πολυφασματικών φωτογραφικών μηχανών υπόσχεται ορθολογικότερη χρήση του
νερού κατά την άρδευση καλλιεργειών.
Ένα
από τα σοβαρότερα προβλήματα που αντιμετωπίζει η ελληνική αγροτική
παραγωγή είναι και η μη ορθολογική διαχείριση των φυσικών πόρων και
ειδικά του νερού που χρησιμοποιείται για την άρδευση καλλιεργειών. Με
την πάροδο των ετών πολλές μέθοδοι έχουν αναπτυχθεί με στόχο τον
ορθολογικό προγραμματισμό των αρδεύσεων και την εξοικονόμηση νερού. Η
πλέον σύγχρονη και πολλά υποσχόμενη, σύμφωνα με όσα επισημαίνει στο
ΑΠΕ-ΜΠΕ η συνταξιοδοτηθείσα καθηγήτρια του πανεπιστημίου Θεσσαλίας Μαρία Σακελλαρίου - Μακραντωνάκη, και ο συνεργάτης της Χρήστος Παπανικολάου, δρ γεωπόνος Π.Ε. διδάσκων στο Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, ο οποίος εκπονεί μεταδιδακτορική έρευνα, που χρηματοδοτείται από το «Ίδρυμα Σταύρος Νιάρχος», είναι η συνδυασμένη χρήση μη επανδρωμένων ιπτάμενων μηχανών (Drones) και πολυφασματικών φωτογραφικών μηχανών.
Με κατάλληλο λογισμικό, γίνεται επεξεργασία των αεροφωτογραφιών, που συλλέγονται από το Drone ώστε να υπολογιστούν δείκτες που να περιγράφουν την ανάπτυξη της καλλιέργειας καλαμποκιού ανάλογα με την εφαρμογή δόσης άρδευσης. Πρόκειται, ειδικότερα, για μια καινοτομία, σημειώνουν οι δύο ερευνητές, καθώς η συνδυαστική χρήση Drone και ψηφιακής πολυφασματικής φωτογραφικής μηχανής συμβάλλουν στην εκτίμηση της εξέλιξης στην ανάπτυξη της καλλιέργειας καλαμποκιού προκειμένου να καταστεί δυνατή η λήψη απόφασης από τον παραγωγό σχετικά με το χρόνο άρδευσης. Επίσης για πρώτη φορά στην Ελλάδα γίνεται προσπάθεια εκτίμησης της εδαφικής υγρασίας μέσω της φυλλικής επιφάνειας των φυτών χρησιμοποιώντας πολυφασματικές φωτογραφίες.
Σκοπός του έργου σημειώνουν επίσης, είναι οι δείκτες που θα υπολογιστούν και θα αξιολογηθούν να εφαρμοστούν στη γεωργική πρακτική κατά τρόπο που να επιτρέπουν στον παραγωγό να αποφασίζει έγκαιρα για την ορθή εφαρμογή άρδευσης και την εξοικονόμηση φυσικών πόρων όπως το νερό. Τα αποτελέσματα του πρώτου έτους υλοποίησης της έρευνας έδειξαν, σύμφωνα με τους ερευνητές, ότι η χρήση συγκεκριμένων δεικτών βλάστησης μπορεί να οδηγήσει σε ασφαλή αποτελέσματα σχετικά με την εκτίμηση της κατάστασης υδατικής καταπόνησης των φυτών του καλαμποκιού γεγονός που αποτελεί ενθαρρυντικό στοιχείο προς την κατεύθυνση του προγραμματισμού των αρδεύσεων. Όπως και με την εκτίμηση της αναμενόμενης τελικής ανάπτυξης και παραγωγής ανάλογα με την ποσότητα του νερού άρδευσης και των θρεπτικών που έχουν χρησιμοποιηθεί κατά την περίοδο ανάπτυξης των φυτών.
Η υλοποίηση της έρευνας πραγματοποιείται στους χώρους του Εργαστηρίου Γεωργικής Υδραυλικής του Τμήματος Γεωπονίας Φυτικής Παραγωγής και Αγροτικού Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας και υποστηρίζεται από κατάλληλο εξοπλισμό. Πιο αναλυτικά, για την εκτέλεση του έργου χρησιμοποιείται μη επανδρωμένη ιπτάμενη μηχανή (Drone) σε συνδυασμό με ειδική πολυφασματική φωτογραφική μηχανή για τη λήψη φωτογραφιών από καλλιέργεια καλαμποκιού.
Η ιδέα στηρίζεται στο γεγονός ότι το φύλλωμα των καλλιεργειών έχει την ιδιότητα να αντανακλά συγκεκριμένο μήκος κύματος του φωτός ανάλογα με την κατάσταση στην οποία βρίσκεται τη στιγμή της λήψης της φωτογραφίας. Το φως που αντανακλάται έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά ως προς το χρώμα τα οποία καταγράφονται υπό μορφή φωτογραφίας από την ειδική φωτογραφική μηχανή. Η φωτογραφία αφού υποστεί κατάλληλη επεξεργασία με τη χρήση ειδικών προγραμμάτων ηλεκτρονικού υπολογιστή αποτελεί τη βάση από την οποία μπορούν να υπολογιστούν διάφοροι δείκτες που σχετίζονται με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά της καλλιέργειας. Ένας από τους δείκτες αυτούς είναι και ο γνωστός Κανονικοποιημένος Δείκτης Διαφοράς Βλάστησης NDVI(NormalizedDifferenceVegetationIndex). Ο συγκεκριμένος δείκτης δίνει πληροφορίες για την κατάσταση του φυλλώματος των καλλιεργειών και επομένως αν η καλλιέργεια αντιμετωπίζει προβλήματα όπως καταπόνηση λόγω νερού ή προσβολών που επηρεάζουν το χρωματισμό του φυλλώματος του φυτού. Αντίστοιχα υπάρχουν και μπορούν να υπολογιστούν και άλλοι δείκτες που σχετίζονται με τη θρέψη του φυτού και την καταπόνηση λόγω μη ορθολογικής άρδευσης.
Όσον αφορά στα αναμενόμενα οφέλη, αυτά είναι μεταξύ άλλων, η απόκτηση τεχνογνωσίας και εφαρμογής της στην καθημερινή γεωργική πρακτική για την ορθολογική χρήση φυσικών πόρων, όπως το νερό, με προοπτική τη μείωση της σπατάλης συμβάλλοντας στην προστασία του περιβάλλοντος. Η δημιουργία προϋποθέσεων παραγωγής προϊόντων με μικρότερο κόστος και προοπτική βελτίωσης του εισοδήματος του παραγωγού. Και τέλος, στα αναμενόμενα οφέλη, είναι και η δημιουργία κλάδου παροχής συμβουλών, στελεχωμένου από εξειδικευμένους επιστήμονες με προοπτική να απασχοληθούν περισσότεροι νέοι επιστήμονες, να μειωθεί περεταίρω η ανεργία των νέων επιστημόνων αλλά και να δημιουργηθούν νέες θέσεις εργασίας για την υλικοτεχνική υποστήριξη του εγχειρήματος.
Με κατάλληλο λογισμικό, γίνεται επεξεργασία των αεροφωτογραφιών, που συλλέγονται από το Drone ώστε να υπολογιστούν δείκτες που να περιγράφουν την ανάπτυξη της καλλιέργειας καλαμποκιού ανάλογα με την εφαρμογή δόσης άρδευσης. Πρόκειται, ειδικότερα, για μια καινοτομία, σημειώνουν οι δύο ερευνητές, καθώς η συνδυαστική χρήση Drone και ψηφιακής πολυφασματικής φωτογραφικής μηχανής συμβάλλουν στην εκτίμηση της εξέλιξης στην ανάπτυξη της καλλιέργειας καλαμποκιού προκειμένου να καταστεί δυνατή η λήψη απόφασης από τον παραγωγό σχετικά με το χρόνο άρδευσης. Επίσης για πρώτη φορά στην Ελλάδα γίνεται προσπάθεια εκτίμησης της εδαφικής υγρασίας μέσω της φυλλικής επιφάνειας των φυτών χρησιμοποιώντας πολυφασματικές φωτογραφίες.
Σκοπός του έργου σημειώνουν επίσης, είναι οι δείκτες που θα υπολογιστούν και θα αξιολογηθούν να εφαρμοστούν στη γεωργική πρακτική κατά τρόπο που να επιτρέπουν στον παραγωγό να αποφασίζει έγκαιρα για την ορθή εφαρμογή άρδευσης και την εξοικονόμηση φυσικών πόρων όπως το νερό. Τα αποτελέσματα του πρώτου έτους υλοποίησης της έρευνας έδειξαν, σύμφωνα με τους ερευνητές, ότι η χρήση συγκεκριμένων δεικτών βλάστησης μπορεί να οδηγήσει σε ασφαλή αποτελέσματα σχετικά με την εκτίμηση της κατάστασης υδατικής καταπόνησης των φυτών του καλαμποκιού γεγονός που αποτελεί ενθαρρυντικό στοιχείο προς την κατεύθυνση του προγραμματισμού των αρδεύσεων. Όπως και με την εκτίμηση της αναμενόμενης τελικής ανάπτυξης και παραγωγής ανάλογα με την ποσότητα του νερού άρδευσης και των θρεπτικών που έχουν χρησιμοποιηθεί κατά την περίοδο ανάπτυξης των φυτών.
Η υλοποίηση της έρευνας πραγματοποιείται στους χώρους του Εργαστηρίου Γεωργικής Υδραυλικής του Τμήματος Γεωπονίας Φυτικής Παραγωγής και Αγροτικού Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας και υποστηρίζεται από κατάλληλο εξοπλισμό. Πιο αναλυτικά, για την εκτέλεση του έργου χρησιμοποιείται μη επανδρωμένη ιπτάμενη μηχανή (Drone) σε συνδυασμό με ειδική πολυφασματική φωτογραφική μηχανή για τη λήψη φωτογραφιών από καλλιέργεια καλαμποκιού.
Η ιδέα στηρίζεται στο γεγονός ότι το φύλλωμα των καλλιεργειών έχει την ιδιότητα να αντανακλά συγκεκριμένο μήκος κύματος του φωτός ανάλογα με την κατάσταση στην οποία βρίσκεται τη στιγμή της λήψης της φωτογραφίας. Το φως που αντανακλάται έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά ως προς το χρώμα τα οποία καταγράφονται υπό μορφή φωτογραφίας από την ειδική φωτογραφική μηχανή. Η φωτογραφία αφού υποστεί κατάλληλη επεξεργασία με τη χρήση ειδικών προγραμμάτων ηλεκτρονικού υπολογιστή αποτελεί τη βάση από την οποία μπορούν να υπολογιστούν διάφοροι δείκτες που σχετίζονται με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά της καλλιέργειας. Ένας από τους δείκτες αυτούς είναι και ο γνωστός Κανονικοποιημένος Δείκτης Διαφοράς Βλάστησης NDVI(NormalizedDifferenceVegetationIndex). Ο συγκεκριμένος δείκτης δίνει πληροφορίες για την κατάσταση του φυλλώματος των καλλιεργειών και επομένως αν η καλλιέργεια αντιμετωπίζει προβλήματα όπως καταπόνηση λόγω νερού ή προσβολών που επηρεάζουν το χρωματισμό του φυλλώματος του φυτού. Αντίστοιχα υπάρχουν και μπορούν να υπολογιστούν και άλλοι δείκτες που σχετίζονται με τη θρέψη του φυτού και την καταπόνηση λόγω μη ορθολογικής άρδευσης.
Όσον αφορά στα αναμενόμενα οφέλη, αυτά είναι μεταξύ άλλων, η απόκτηση τεχνογνωσίας και εφαρμογής της στην καθημερινή γεωργική πρακτική για την ορθολογική χρήση φυσικών πόρων, όπως το νερό, με προοπτική τη μείωση της σπατάλης συμβάλλοντας στην προστασία του περιβάλλοντος. Η δημιουργία προϋποθέσεων παραγωγής προϊόντων με μικρότερο κόστος και προοπτική βελτίωσης του εισοδήματος του παραγωγού. Και τέλος, στα αναμενόμενα οφέλη, είναι και η δημιουργία κλάδου παροχής συμβουλών, στελεχωμένου από εξειδικευμένους επιστήμονες με προοπτική να απασχοληθούν περισσότεροι νέοι επιστήμονες, να μειωθεί περεταίρω η ανεργία των νέων επιστημόνων αλλά και να δημιουργηθούν νέες θέσεις εργασίας για την υλικοτεχνική υποστήριξη του εγχειρήματος.