Βελτιστοποίση της παραγωγής του ενεργειακού φυτού σόργου με σύγχρονα συστήματα άρδευσης

Abstract

The subject of this project was to estimate the growth and productivity of sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.)] var. Keller, under two different irrigation methods the conventional surface drip method and the subsurface drip method, in Central Greece, as an energy crop for the production of bio-ethanol. A field experiment was carried out on the experimental farm of the University of Thessaly during the years of 2005, 2006 and 2007, comprising of a completely randomized block design with four treatments in four blocks, including control (nonirrigated). In the treatments of surface drip method the evapotranspiration needs were satisfied by using full (100% ETm) and supplement (80% ETm) irrigation doses, while in the treatments of subsurface drip method only supplement irrigation water was used (80% ETm) with the aim of more efficient water conservation. Irrigation was fully automated, and application depths were determined, using a class A open evaporation pan for matching the evapotranspiration needs. The growth of the crop was measured by means of plant height and leaf area index, which were determined periodically throughout the growing period. Fresh and dry biomass productions were measured over six harvests covering the entire growth and production process of cultivation. The results of this year’s research demonstrated a clear superiority of the subsurface drip method on plant heights, leaf area index, total fresh and dry biomass production, and water use efficiency (W.U.E.), compared with the surface drip method for equal values of irrigation water. Maximum yield was attained by mid-September, before crop maturation, something which should be taken into consideration when choosing the best harvesting time of the crop. After late September, large negative growth rates were recorded, resulting in an appreciable drop in the final fresh and dry matter yield.

Το θέμα αυτής της εργασίας ήταν η εκτίμηση της ανάπτυξης και παραγωγικότητας του Γλυκού Σόργου (var. Keller), υπό το καθεστώς δύο διαφορετικών μεθόδων άρδευσης, της επιφανειακής στάγδην άρδευσης και της υπόγειας στάγδην άρδευσης, στην Κεντρική Ελλάδα, ως ενεργειακής καλλιέργειας με σκοπό την παραγωγή βίο - αιθανόλης. Η συγκεκριμένη εργασία έλαβε χώρα σε πειραματικό αγρό ο οποίος σχεδιάστηκε στο αγρόκτημα του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας για τα έτη 2005, 2006 και 2007, αποτελούμενος από ένα πλήρως τυχαιοποιημένο πειραματικό σχέδιο τεσσάρων μεταχειρίσεων σε τέσσερις επαναλήψεις, συμπεριλαμβανομένου και του μάρτυρα (χωρίς άρδευση).Στις μεταχειρίσεις τις επιφανειακής στάγδην άρδευσης χορηγήθηκαν στην πρώτη μεταχείριση δόσεις άρδευσης που ικανοποιούσαν το 100% της ημερήσια εξατμισοδιαπνοής και στη δεύτερη στο 80% της ημερήσια εξατμισοδιαπνοής, ενώ στην υπόγεια στάγδην άρδευση χορηγήθηκαν δόσεις μόνο στο 80% της ημερήσια εξατμισοδιαπνοής με σκοπό την μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας τηςάρδευσης και την καλύτερη εξοικονόμηση του αρδευτικού νερού. Στο σύνολο της η άρδευση πραγματοποιήθηκε απολύτως αυτοματοποιημένα και οι δόσεις της καθορίστηκαν με βάσει εξατμισίμετρο τύπου Α αποσκοπώντας στην πλήρη κάλυψη των αναγκών της καλλιέργειας σε νερό.Η ανάπτυξη της καλλιέργειας, για το σύνολο της καλλιεργητικής περιόδου, προσδιορίστηκε βάσει των μετρήσεων του ύψους και της φυλλικής επιφάνειας των φυτών. Ο προσδιορισμός της παραγωγής σε χλωρή και ξηρή βιομάζα πραγματοποιήθηκε με έξι στελεχοκοπές, καλύπτοντας έτσι ολόκληρη την αναπτυξιακή και παραγωγική διαδικασία της καλλιέργειας. Τα αποτελέσματα από την ολοκλήρωση του έργου ανέδειξαν μία ανωτερότητα της υπόγειας στάγδην άρδευσης έναντι της επιφανειακής στάγδην, σε μέσους όρους ύψους φυτών, ανάπτυξη φυλλώματος, παραγωγή σε χλωρή και ξηρή βιομάζα, και αποδοτικότητα της άρδευσης, για ισόποσες δόσεις άρδευσης. Η μέγιστη παραγωγή επιτεύχθηκε στα μέσα Σεπτεμβρίου, πριν την τελική ωρίμανση της καλλιέργειας, γεγονός το οποίο πρέπει να τύχει ιδιαίτερης προσοχής με γνώμονα την επιλογή του βέλτιστου χρόνου συγκομιδής. Μετά τα τέλη Σεπτεμβρίου, αρνητικοί ρυθμοί ανάπτυξης έκαναν την εμφάνιση τους, έχοντας ως αποτέλεσμα τις μειωμένες αποδόσεις σε παραγωγή χλωρής και ξηρής βιομάζας.