Προγραμματισμός άρδευσης: πότε και πόσο ποτίζουμε με ET0, Kc και ETc

Ένα πρόγραμμα άρδευσης απαντά σε δύο ερωτήματα: πότε ποτίζουμε και πόσο νερό δίνουμε. Η πιο αποδεκτή μέθοδος σήμερα είναι αυτή που περιγράφει η Έκδοση Άρδευσης και Αποστράγγισης 56 του FAO: η ζήτηση νερού της ατμόσφαιρας εκφράζεται με την εξατμισοδιαπνοή αναφοράς (ET0), η ιδιαίτερη κατανάλωση της καλλιέργειας με τον φυτικό συντελεστή (Kc), και το γινόμενό τους δίνει την εξατμισοδιαπνοή της καλλιέργειας (ETc) (Allen κ.ά., 1998). Στην Τουρκία, ο Οδηγός Κατανάλωσης Νερού των Καλλιεργειών που εξέδωσαν το 2017 η TAGEM και η DSİ ακολουθεί τον ίδιο δρόμο: με ημερήσια δεδομένα 30 ετών από 259 σταθμούς της Γενικής Διεύθυνσης Μετεωρολογίας δίνει δεκαήμερες τιμές ETc για 85 καλλιέργειες (TAGEM και DSİ, 2017). Ο οδηγός αυτός εξηγεί τη λογική του υπολογισμού· για τη διάταξη των σταλακτών και την επιλογή αισθητήρων δείτε τα άρθρα της πλατφόρμας για τη στάγδην άρδευση των εσπεριδοειδών της Τσουκούροβα και για τους αισθητήρες εδαφικής υγρασίας.

Βήμα 1: Υπολογισμός της ET0 από δεδομένα σταθμού

Η ET0 είναι η ημερήσια απώλεια νερού μιας καλά αρδευόμενης πρότυπης επιφάνειας χλοοτάπητα και εξαρτάται μόνο από τον καιρό. Η εξίσωση FAO Penman-Monteith χρειάζεται ημερήσια μέγιστη και ελάχιστη θερμοκρασία, σχετική υγρασία, ταχύτητα ανέμου στα 2 m και ηλιακή ακτινοβολία ή ηλιοφάνεια· στον υπολογισμό μπαίνουν επίσης το γεωγραφικό πλάτος και το υψόμετρο του σταθμού. Στους μετεωρολογικούς σταθμούς ο άνεμος μετριέται συνήθως στα 10 m· με τη λογαριθμική διόρθωση του FAO-56 ανάγεται στα 2 m, και ο πολλαπλασιαστής για τα 10 m είναι περίπου 0,75. Αν λείπουν δεδομένα υγρασίας, ακτινοβολίας ή ανέμου, ο FAO συνιστά να εκτιμηθούν με τις μεθόδους του 3ου κεφαλαίου και να χρησιμοποιηθεί και πάλι η Penman-Monteith. Η εξίσωση Hargreaves, που απαιτεί μόνο θερμοκρασία, είναι μια εναλλακτική, αλλά σε κάθε νέα περιοχή πρέπει να ελέγχεται με αποτελέσματα Penman-Monteith (Allen κ.ά., 1998).

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τα βήματα για μια υποθετική ημέρα του Ιουλίου στη θέση του μετεωρολογικού σταθμού του Κοζάν (37,44° Β, 123 m). Τα βήματα ακολουθούν την ίδια σειρά με το λυμένο παράδειγμα ημερήσιων δεδομένων του FAO-56 (Uccle, Βέλγιο, 6 Ιουλίου· αποτέλεσμα 3,9 mm/ημέρα).

Για σύγκριση, ο οδηγός TAGEM-DSİ δίνει για τον σταθμό του Κοζάν μακροχρόνια ET0 56 mm στο πρώτο δεκαήμερο του Ιουλίου (περίπου 5,6 mm την ημέρα) και ετήσιο σύνολο 1.236 mm (TAGEM και DSİ, 2017). Είναι αναμενόμενο μια ζεστή και αίθρια ημέρα να βγαίνει πάνω από τον μέσο όρο.

Βήμα 2: Από τον Kc στην ETc

Το FAO-56 δίνει τιμές Kc για τέσσερα στάδια ανάπτυξης (αρχικό, ανάπτυξης, μέσο, τελικό) σε υφύγρο κλίμα με ελάχιστη σχετική υγρασία περίπου 45% και άνεμο περίπου 2 m/s. Ο Kc θεωρείται σταθερός στο αρχικό και στο μέσο στάδιο και μεταβάλλεται γραμμικά ενδιάμεσα. Ο οδηγός TAGEM-DSİ έχει προσαρμόσει τους συντελεστές στο κλίμα και στις ημερομηνίες σποράς κάθε σταθμού:

Σε μη πρότυπα κλίματα ο Kc του μέσου σταδίου διορθώνεται ως εξής: Kc μέσο = Kc μέσο (πίνακα) + [0,04 (u2 - 2) - 0,004 (RHmin - 45)] (h/3)^0,3, όπου u2 η ταχύτητα ανέμου, RHmin η ελάχιστη σχετική υγρασία και h το ύψος της καλλιέργειας. Ο ξηρός και ανεμώδης καιρός αυξάνει τον Kc. Ο FAO σημειώνει επίσης ότι σε υγρά και υφύγρα κλίματα οι τιμές των εσπεριδοειδών μπορούν να αυξηθούν κατά 0,1-0,2, επειδή ο στοματικός έλεγχος είναι ασθενέστερος. Και η διάρκεια των σταδίων του βαμβακιού αλλάζει ανά περιοχή: 30, 50, 60 και 55 ημέρες (σύνολο 195) για σπορά Μαρτίου-Μαΐου στην Αίγυπτο, το Πακιστάν και την Καλιφόρνια, 30, 50, 55 και 45 ημέρες για σπορά Απριλίου στο Τέξας (Allen κ.ά., 1998).

Επιστρέφοντας στην ημέρα του παραδείγματος: για το βαμβάκι ETc = 1,16 × 6,3 ≈ 7,3 mm/ημέρα και για ώριμο οπωρώνα εσπεριδοειδών 0,56 × 6,3 ≈ 3,5 mm/ημέρα. Στον μακροχρόνιο υπολογισμό του οδηγού για το Κοζάν, η κατανάλωση νερού του βαμβακιού ανά περίοδο είναι 763 mm, με μέγιστη δεκαήμερη τιμή 69 mm στις τελευταίες έντεκα ημέρες του Ιουλίου (περίπου 6,3 mm την ημέρα), και η ετήσια κατανάλωση των εσπεριδοειδών 741 mm (TAGEM και DSİ, 2017).

Βήμα 3: Πότε; Υδατικό ισοζύγιο εδάφους και επιτρεπόμενη εξάντληση

Το συνολικό διαθέσιμο νερό στη ζώνη των ριζών είναι TAW = 1000 × (θFC - θWP) × Zr και το άμεσα διαθέσιμο νερό RAW = p × TAW, όπου θFC και θWP η ογκομετρική υγρασία στην υδατοϊκανότητα και στο σημείο μόνιμης μάρανσης και Zr το βάθος ριζών σε μέτρα. Το p είναι το κλάσμα που η καλλιέργεια μπορεί να καταναλώσει χωρίς καταπόνηση, το όριο που στην πράξη λέγεται επιτρεπόμενη εξάντληση υγρασίας (MAD): το FAO-56 δίνει 0,65 για το βαμβάκι και 0,50 για τα εσπεριδοειδή, με διόρθωση p = p (πίνακα) + 0,04 × (5 - ETc) όταν η ημερήσια ETc διαφέρει από 5 mm. Το έλλειμμα της ζώνης ριζών (Dr) ενημερώνεται καθημερινά: σημερινό έλλειμμα = χθεσινό έλλειμμα - (βροχή - απορροή) - άρδευση - τριχοειδής άνοδος + ETc + βαθιά διήθηση. Ο κανόνας είναι απλός: ποτίζουμε πριν ή τη στιγμή που το έλλειμμα φτάνει το RAW, και η καθαρή δόση δεν ξεπερνά το έλλειμμα, ώστε να μη χάνεται νερό σε βάθος (Allen κ.ά., 1998).

Τις ζεστές ημέρες το p μικραίνει: η καλλιέργεια καταπονείται ενώ το έδαφος είναι ακόμη πιο υγρό. Στη στάγδην άρδευση ο ίδιος κανόνας εφαρμόζεται με συχνότερες και μικρότερες δόσεις. Ο οδηγός TAGEM-DSİ προτείνει στη στάγδην διόρθωση της κατανάλωσης με το ποσοστό σκιαζόμενης επιφάνειας: T = ETc × Ps / 85, με Ps 80% για καλλιέργειες αγρού και λαχανικά, 75% για αμπελώνες και οπωρώνες με γραμμές στενότερες από 4 m και 70% για οπωρώνες με μεγαλύτερες αποστάσεις. Αν το βαμβάκι του παραδείγματος ποτίζεται με σταγόνα, T ≈ 7,3 × 80 / 85 ≈ 6,9 mm/ημέρα· με αποδοτικότητα εφαρμογής 90% και μεταφοράς 98% στην επιφανειακή στάγδην, η μικτή ανάγκη είναι περίπου 7,8 mm την ημέρα. Για την καθαρή ανάγκη ο οδηγός θεωρεί ενεργό το 80% της βροχής (TAGEM και DSİ, 2017).

Λίστα ελέγχου στην πράξη

1. Πάρτε ημερήσια δεδομένα από τον πλησιέστερο αγρομετεωρολογικό σταθμό· αν ο άνεμος μετριέται στα 10 m, αναγάγετέ τον στα 2 m.
2. Για τον Kc, αναζητήστε πρώτα τον πλησιέστερο σταθμό στον οδηγό TAGEM-DSİ· αλλιώς χρησιμοποιήστε την τιμή του FAO-56 με τη διόρθωση για το κλίμα.
3. Υπολογίστε μία φορά το TAW και το RAW από την κοκκομετρική σύσταση και το βάθος ριζών του αγροτεμαχίου.
4. Ενημερώνετε το έλλειμμα κάθε μέρα, ποτίστε καθώς πλησιάζει το RAW και περιορίστε την καθαρή δόση στο έλλειμμα.
5. Ελέγξτε τον υπολογισμό με μετρήσεις εδαφικής υγρασίας· αν η απόκλιση επιμένει, αναθεωρήστε την παραδοχή για τον Kc ή το βάθος ριζών.

Πηγές

1. FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 3: Meteorological data (πρόσβαση 29 Σεπτεμβρίου 2026)
2. FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 4: Determination of ETo (πρόσβαση 29 Σεπτεμβρίου 2026)
3. FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 6: ETc, single crop coefficient (Tables 11 and 12) (πρόσβαση 29 Σεπτεμβρίου 2026)
4. FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 7: ETc, dual crop coefficient (Table 19, soil water characteristics) (πρόσβαση 29 Σεπτεμβρίου 2026)
5. FAO, 1998. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., Smith, M.: Crop evapotranspiration, FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Chapter 8: ETc under soil water stress conditions (Table 22) (πρόσβαση 29 Σεπτεμβρίου 2026)
6. T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı TAGEM ve DSİ Genel Müdürlüğü, 2017. Türkiye'de Sulanan Bitkilerin Bitki Su Tüketimleri (Kozan istasyonu ETo, Kc ve ETc tabloları) (πρόσβαση 29 Σεπτεμβρίου 2026)