Ενεργειακά ισοζύγια και εκπομπές αερίων θερμοκηπίου σε καλλιέργειες λαχανοκομικών ειδών

Abstract

The effects of climate change could affect agricultural production directly. The related greenhouse-gas-emissions during agricultural production have negative impact on the agri-food sector, as well as on the use of water resources. Broccoli is a popular crop in eastern Mediterranean area, which is highly–valued due to its flavor and nutritional value. The main scope of this study was to estimate agri-environmental indicators in broccoli crop in Pella area in Central- Macedonia. Sixteen plots were selected and studied during three production periods. The specific objectives of this study were to: i) apply an adjusted LCA-method to estimate the energy indicators and the carbon and water footprints of two different broccoli varieties (Parthenon and Triton), ii) compare the two different varieties during the same cultivation period and each cultivar between different cultivation periods, and iii) identify the most environmentally friendly broccoli cultivar, and the optimal cultivation period for each cultivar. Fuel, fertilizers and irrigation represented the largest energy inputs in both varieties and in all the cultivation periods. Although the two cultivars appear to have the same input requirements, there is a variation in their productivity through the cultivation periods, which led to increased use of blue water for the Triton (F1) hybrid compared to that of Parthenon. Parthenon was more demanding in irrigation inputs than Triton when rainfall levels were low. High rainfall could have led to high fungicide inputs in some cultivation periods for both varieties. Cultivation periods with high fungal disease pressure led to low outputs for Triton (F1) hybrid, while those with low fungal infections showed high outputs for Triton, which led to high energy use efficiency. It is concluded that the studied agri-environmental indicators could lead to the selection of the best broccoli cultivar to reduce the required inputs and the negative impact on the environment, without affecting crop yields.

Οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής δύνανται να επηρεάσουν άμεσα την αγροτική παραγωγή. Οι σχετιζόμενες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου κατά την αγροτική παραγωγή έχουν αρνητική επίδραση στον αγροδιατροφικό τομέα, καθώς και στην κατανάλωση των υδάτινων πόρων. Το μπρόκολο αποτελεί μια ευρέως διαδεδομένη καλλιέργεια στην ανατολική Μεσόγειο, η οποία εκτιμάται ιδιαίτερα για τη γεύση και τη διατροφική της αξία. Ο κύριος σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η εκτίμηση των αγροπεριβαλλοντικών δεικτών της καλλιέργειας μπρόκολου στην Πέλλα, Κεντρικής Μακεδονίας. Επιλέχθηκαν και μελετήθηκαν δεκαέξι αγροτεμάχια για τρεις καλλιεργητικές περιόδους. Οι ειδικοί στόχοι της μελέτης ήταν: i) η εφαρμογή μιας προσαρμοσμένης μεθόδου Αποτίμησης Κύκλου Ζωής (AKZ) για την εκτίμηση των ενεργειακών δεικτών και του αποτυπώματος άνθρακα και νερού δύο διαφορετικών υβριδίων (F1) μπρόκολου (Parthenon και Triton), ii) η σύγκριση των δύο διαφορετικών υβριδίων (F1) ανά καλλιεργητική περίοδο (2020-21) και κάθε υβριδίου (F1) μεταξύ των διαφορετικών καλλιεργητικών περιόδων (2018-19 και 2020-21 για το Parthenon, 2019-20 και 2020-21 για την Triton) iii) ο προσδιορισμός του φιλικότερου προς το περιβάλλον υβριδίου (F1) μπρόκολου, καθώς και της βέλτιστης καλλιεργητικής περιόδου για κάθε υβρίδιο (F1). Τα καύσιμα, τα λιπάσματα και οι αρδεύσεις αποτέλεσαν τις μεγαλύτερες ενεργειακές εισροές και για τα δύο υβρίδια και για όλες τις καλλιεργητικές περιόδους. Αν και τα δύο υβρίδια φαίνεται να έχουν τις ίδιες απαιτήσεις εισροών, παρατηρείται διαφοροποίηση στην παραγωγικότητά τους κατά τις καλλιεργητικές περιόδους, γεγονός που οδήγησε σε αυξημένη χρήση «μπλε νερού» για το υβρίδιο Triton (F1) σε σύγκριση με το Parthenon. Το Parthenon ήταν πιο απαιτητικό σε εισροές άρδευσης από το Triton όταν οι βροχοπτώσεις ήταν χαμηλές. Οι υψηλές βροχοπτώσεις ενδέχεται να οδήγησαν σε υψηλές εισροές μυκητοκτόνων σε ορισμένες καλλιεργητικές περιόδους και για τα δύο υβρίδια. Οι καλλιεργητικές περίοδοι με υψηλή εμφάνιση μυκητολογικών ασθενειών οδήγησαν σε χαμηλές αποδόσεις για το υβρίδιο (F1) Triton, ενώ εκείνες με χαμηλή εμφάνιση μυκητολογικών ασθενειών εμφάνισαν υψηλές αποδόσεις για το Triton, γεγονός που οδήγησε σε υψηλή αποδοτικότητα χρήσης ενέργειας. Συμπερασματικά, οι μελετώμενοι αγροπεριβαλλοντικοί δείκτες θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην επιλογή του βέλτιστου υβριδίου (F1) μπρόκολου, με στόχο τη μείωση των απαιτούμενων εισροών και των επιπτώσεων στο περιβάλλον, χωρίς να επηρεάζονται οι αποδόσεις της καλλιέργειας.