Η υγρασία του εδάφους: τι δείχνει ο σταθμός, πότε θέλει πότισμα, και πώς δένει με την εξατμισοδιαπνοή και το VPD

Σάββας Παστόπουλος, Γεωπόνος MSc, Παστόπουλος Γεωπονική Ε.Ε., Νέος Μυλότοπος Πέλλας

Ο αγρομετεωρολογικός σταθμός δείχνει ένα ποσοστό για την υγρασία του εδάφους, και ο παραγωγός καλείται να αποφασίσει αν θα ποτίσει. Το ποσοστό όμως δεν είναι απόφαση. Το ίδιο «22%» σημαίνει κορεσμένο έδαφος σε μια αμμουδιά και στεγνό σε ένα αργιλώδες. Και το σημείο στο οποίο το χωράφι αρχίζει να διψάει δεν είναι σταθερό, γιατί μετακινείται με το πόσο νερό ζητάει η ατμόσφαιρα εκείνη τη μέρα. Ακολουθεί τι μετράει ο αισθητήρας, πώς το ποσοστό γίνεται χιλιοστά νερού, πού μπαίνει το όριο της άρδευσης, τι είναι η εξατμισοδιαπνοή και πώς υπολογίζεται βήμα προς βήμα, τι είναι το έλλειμμα κορεσμού υδρατμών, και δύο υπολογιστές για το χωράφι.

1. Τέσσερις διαφορετικές ποσότητες, μία λέξη

Η λέξη «υγρασία εδάφους» χρησιμοποιείται για τέσσερα διαφορετικά μεγέθη. Δύο λένε πόσο νερό υπάρχει. Ένα λέει πόσο σφιχτά το κρατάει το έδαφος. Το τέταρτο δεν μετριέται, υπολογίζεται.

Η διάκριση έχει πρακτική σημασία. Δύο εδάφη μπορεί να δείχνουν και τα δύο 25%, και το ένα να είναι μούσκεμα και το άλλο να μαραίνει το φυτό. Στο ίδιο ποσοστό, η τάση σε αμμώδες και σε αργιλώδες έδαφος είναι τελείως διαφορετική. Το φυτό δεν αντιλαμβάνεται ποσότητα, αντιλαμβάνεται τάση.

Πηγές: 2 3 30

2. Τι σημαίνει το ποσοστό της οθόνης

Οι σταθμοί που εγκαθίστανται σε ελληνικά χωράφια φέρουν αισθητήρες διαφορετικών κατασκευαστών. Η λέξη στην οθόνη είναι η ίδια. Η ποσότητα από πίσω δεν είναι.

Ο κατάλογος ενός μόνο κατασκευαστή περιλαμβάνει πέντε όργανα για την εδαφική υγρασία, με τέσσερις διαφορετικές μονάδες. Άλλα δίνουν ογκομετρική υγρασία σε m³/m³, ένα δίνει ποσοστό από 0 ως 100, και δύο δίνουν τάση σε kPa [10]. Και τα πέντε πωλούνται ως «αισθητήρες υγρασίας εδάφους».

Ώσπου να υπάρξει απάντηση, η ένδειξη μένει χρήσιμη ως σχετική παρακολούθηση. Δείχνει πότε το έδαφος υγραίνεται, πόσο γρήγορα στεγνώνει, σε ποιο βάθος έφτασε το νερό της άρδευσης, και πότε η καμπύλη έπαψε να κατεβαίνει, δηλαδή πότε η ρίζα σταμάτησε να τραβάει. Μένει άχρηστη ως απόλυτο μέγεθος, δηλαδή για να βγουν χιλιοστά νερού ή για σύγκριση με όριο από πίνακα βιβλίου.

Πηγές: 10

3. Πώς δουλεύει ο αισθητήρας και γιατί θέλει βαθμονόμηση

Ο αισθητήρας χωρητικότητας, ο πιο διαδεδομένος στους σταθμούς, δεν μετράει νερό. Μετράει μια ηλεκτρική ιδιότητα του μείγματος εδάφους, νερού και αέρα, τη φαινόμενη διηλεκτρική διαπερατότητα. Το νερό είναι έντονα πολικό μόριο, τα ορυκτά και ο αέρας δεν είναι, οπότε όσο περισσότερο νερό υπάρχει τόσο μεγαλύτερη βγαίνει η διαπερατότητα [3]. Από τη διαπερατότητα στην υγρασία μεσολαβεί μια εξίσωση βαθμονόμησης, και εκεί είναι το πρόβλημα.

Τι αλλάζει την καμπύλη

Η εργοστασιακή εξίσωση είναι μέσος όρος για ορυκτά εδάφη. Τέσσερις ιδιότητες του συγκεκριμένου εδάφους τη μετατοπίζουν, η φαινόμενη πυκνότητα, η ορυκτολογία, η κοκκομετρική σύσταση και η αλατότητα [3]. Ο κατασκευαστής δίνει ακρίβεια 3 ως 4 ποσοστιαίες μονάδες με την εργοστασιακή καμπύλη και 1 ως 2 μονάδες μετά από βαθμονόμηση στο χωράφι [3]. Τα μετρημένα σε πραγματικό έδαφος είναι χειρότερα.

Το ίδιο βρέθηκε και σε ελληνική εργασία. Η αξιολόγηση δύο εμπορικών χωρητικών αισθητήρων έδειξε σημαντικές αποκλίσεις από τη συμπεριφορά που δηλώνει ο κατασκευαστής, και κατέληξε σε εξισώσεις βαθμονόμησης για το συγκεκριμένο έδαφος [5].

Τι σημαίνει αυτό για τον παραγωγό

Δεν σημαίνει ότι ο αισθητήρας είναι άχρηστος. Σημαίνει ότι η σχετική μεταβολή είναι αξιόπιστη και η απόλυτη τιμή όχι. Η καμπύλη ανεβαίνει και κατεβαίνει σωστά. Ο αριθμός στον κάθετο άξονα μπορεί να είναι μετατοπισμένος κατά δέκα μονάδες.

Η φθηνή διόρθωση είναι δύο σημεία αναφοράς από το ίδιο το χωράφι. Το πάνω σημείο λαμβάνεται δύο ημέρες μετά από βαθύ πότισμα ή γερή βροχή, όταν η στράγγιση έχει σταματήσει. Το κάτω λαμβάνεται στο τέλος μιας μακράς ξηρής περιόδου χωρίς άρδευση, όταν η καμπύλη έχει γίνει οριζόντια. Το εύρος ανάμεσά τους είναι το ωφέλιμο νερό του χωραφιού, στη γλώσσα του δικού του αισθητήρα. Μετά από αυτό το ποσοστό γίνεται ερμηνεύσιμο, ακόμη και χωρίς να είναι γνωστό τι ακριβώς μετράει.

Πηγές: 3 4 5 10

4. Υδατοϊκανότητα και σημείο μόνιμης μάρανσης

Το ωφέλιμο νερό έχει δύο άκρα. Το πάνω είναι η υδατοϊκανότητα, η υγρασία που μένει αφού στραγγίσει το βαρυτικό νερό, μία ως τρεις ημέρες μετά από κορεσμό. Το κάτω είναι το σημείο μόνιμης μάρανσης, η υγρασία στην οποία το φυτό δεν ανακάμπτει ούτε σε κορεσμένη ατμόσφαιρα.

Οι τιμές της τάσης

Τα κλασικά όρια είναι −33 kPa για την υδατοϊκανότητα και −1.500 kPa για το σημείο μόνιμης μάρανσης, δηλαδή ένα τρίτο της ατμόσφαιρας και δεκαπέντε ατμόσφαιρες [2]. Στη γεωργική βιβλιογραφία δίνονται ως εύρη, 10 ως 33 kPa και 500 ως 3.000 kPa [6].

Η σύσταση του εδάφους μετακινεί το πάνω άκρο. Στα χονδρόκοκκα εδάφη η υδατοϊκανότητα βρίσκεται κοντά στα −10 kPa, γιατί οι μεγάλοι πόροι αδειάζουν σε πολύ μικρότερη τάση [7]. Σε αμμώδες έδαφος, με την τιμή των −33 kPa, το ωφέλιμο νερό βγαίνει μικρότερο από το πραγματικό.

Οι ογκομετρικές τιμές ανά σύσταση

Ο πίνακας που ακολουθεί δίνει τα τυπικά εύρη ανά κλάση σύστασης, όπως τα παραθέτει το FAO-56 [1].

Τιμές σε m³ νερού ανά m³ εδάφους. Για ποσοστό, πολλαπλασιάζονται επί εκατό. Ο πίνακας του FAO-56 δεν έχει γραμμές για αργιλοπηλώδες και αμμοαργιλοπηλώδες έδαφος, που είναι συνηθισμένες κλάσεις στον ελληνικό κάμπο.

Για τις κλάσεις που λείπουν, και ως δεύτερη ανεξάρτητη πηγή, ακολουθούν μέσες τιμές από αμερικανικά δεδομένα, σε ποσοστά [6].

Μέσοι όροι από αμερικανικά εδάφη, που δεν έχουν μετρηθεί σε ελληνικά. Η ίδια πηγή δίνει και μετρήσεις από πραγματικά χωράφια της Οκλαχόμα, όπου το πηλώδες βγήκε 25% και 13% αντί για 27% και 12%. Η απόκλιση των μετρημένων από τους μέσους όρους είναι το επιχείρημα υπέρ της μέτρησης στο χωράφι.

Πηγές: 1 2 6 7

5. Από το ποσοστό στα χιλιοστά, το ωφέλιμο νερό

Το ποσοστό γίνεται χρήσιμο τη στιγμή που μετατρέπεται σε χιλιοστά. Τα χιλιοστά είναι η κοινή γλώσσα της βροχής, της άρδευσης και της εξατμισοδιαπνοής. Ένα χιλιοστό νερού ισούται με ένα λίτρο ανά τετραγωνικό μέτρο, δηλαδή με ένα κυβικό μέτρο ανά στρέμμα.

Οι δύο ποσότητες

Το p είναι ο αριθμός που κάνει τη δουλειά. Είναι το κλάσμα του ωφέλιμου νερού που μπορεί να εξαντληθεί πριν εμφανιστεί υδατική καταπόνηση, και το FAO-56 το δίνει ανά καλλιέργεια. Κυμαίνεται από 0,30 ως 0,70, με το 0,50 ως συνηθισμένη τιμή [1].

Από τον πίνακα 22 του FAO-56 [1]. Το βάθος του ριζοστρώματος δίνεται ως εύρος γιατί εξαρτάται από το υποκείμενο, το έδαφος και το σύστημα άρδευσης. Σε στάγδην με πυκνούς σταλάκτες η ενεργή ρίζα είναι ρηχότερη από το εύρος του πίνακα, και το ωφέλιμο νερό μικρότερο.

Γιατί ένας αισθητήρας σε ένα βάθος δεν αρκεί

Το ριζόστρωμα δεν αδειάζει ομοιόμορφα. Η ρίζα τραβάει πρώτα από τα ανώτερα στρώματα, όπου το νερό δίνεται ευκολότερα, και κατεβαίνει όσο αυτά στεγνώνουν. Ένας αισθητήρας στα 20 εκατοστά δείχνει πτώση πολύ πριν αδειάσει το προφίλ. Ένας στα 60 εκατοστά δείχνει σταθερότητα ενώ το πάνω μέρος έχει ήδη στεγνώσει.

Η σύσταση για δενδρώδεις καλλιέργειες είναι δύο ως τρεις μετρήσεις σε διαφορετικά βάθη ανά θέση, τυπικά γύρω στα 30, 60 και 90 εκατοστά [8]. Ο βαθύτερος αισθητήρας είναι εκείνος που κρίνει τη δόση. Λέει αν το νερό έφτασε ως εκεί, δηλαδή αν η δόση ήταν επαρκής, ή αν πέρασε, δηλαδή αν στραγγίζει κάτω από τη ρίζα.

Πηγές: 1 8

6. Πότε θεωρείται ότι το έδαφος θέλει πότισμα

Υπάρχουν τρεις τρόποι να απαντηθεί το ερώτημα, και δεν είναι ισοδύναμοι.

Πρώτος τρόπος, με την τάση

Είναι ο απλούστερος, γιατί δεν χρειάζεται να είναι γνωστό το έδαφος. Για οπωρώνες, η γενική σύσταση είναι να ξεκινά η άρδευση στα 30 kPa, δηλαδή 30 centibar [8]. Σε αροτραίες και κηπευτικά τα όρια είναι πιο διαφοροποιημένα.

Τιμές από αμερικανική βιβλιογραφία γεωργικών εφαρμογών [6]. Δεν εντοπίστηκε αντίστοιχος ελληνικός πίνακας ορίων τάσης, ούτε στις οδηγίες του ΥΠΑΑΤ ούτε σε δημοσιευμένη ελληνική εργασία. Μεταφέρονται ως τάξη μεγέθους και όχι ως σύσταση για ελληνικό χωράφι, γιατί το όριο εξαρτάται και από το σύστημα άρδευσης και από τη συχνότητα των επεμβάσεων.

Το ίδιο όριο τάσης αντιστοιχεί σε τελείως διαφορετική εξάντληση ανάλογα με το έδαφος. Η τάση στην οποία έχει εξαντληθεί το μισό ωφέλιμο νερό είναι 20 kPa σε άμμο, 30 σε πηλώδη άμμο, 40 σε αμμοπηλώδες, 65 σε πηλώδες και 90 σε ιλυοπηλώδες [8]. Ένα όριο των 30 kPa αδειάζει το μισό ωφέλιμο νερό μιας αμμουδιάς, και μόλις το ένα πέμπτο ενός ιλυοπηλώδους.

Δεύτερος τρόπος, με το κλάσμα εξάντλησης

Είναι ο τρόπος του FAO-56. Η άρδευση ξεκινά όταν η εξάντληση του ριζοστρώματος φτάσει το RAW, δηλαδή το p επί το ωφέλιμο νερό. Θέλει γνωστή την ογκομετρική υγρασία και τα δύο άκρα του εύρους. Έχει όμως ένα μεγάλο πλεονέκτημα, το όριο δεν είναι σταθερό, προσαρμόζεται στη ζήτηση της ατμόσφαιρας. Η ενότητα 11 το αναπτύσσει.

Τρίτος τρόπος, με το ισοζύγιο νερού

Δεν χρησιμοποιεί καθόλου αισθητήρα. Ξεκινά από ένα γεμάτο ριζόστρωμα, αφαιρεί κάθε μέρα την εξατμισοδιαπνοή, προσθέτει τη βροχή και την άρδευση, και αρδεύει όταν το υπόλοιπο φτάσει το όριο [9]. Είναι λογιστική, και λειτουργεί. Η αδυναμία του είναι ότι τα σφάλματα συσσωρεύονται. Κάθε βροχή που δεν μέτρησε σωστά ο σταθμός και κάθε άρδευση που δεν καταγράφηκε μετατοπίζει το ισοζύγιο για όλη την υπόλοιπη σεζόν.

Πηγές: 1 6 8 9

7. Η εξατμισοδιαπνοή, τι είναι ακριβώς

Οι δύο ροές

Το νερό φεύγει από ένα χωράφι με δύο δρόμους που συμβαίνουν ταυτόχρονα και δεν ξεχωρίζουν εύκολα στη μέτρηση.

Η εξάτμιση είναι η μετατροπή του υγρού νερού σε υδρατμό από την επιφάνεια του εδάφους, από τις βρεγμένες επιφάνειες των φύλλων μετά από βροχή ή ψεκασμό, και από την ελεύθερη επιφάνεια νερού. Είναι καθαρά φυσική διεργασία. Την τροφοδοτεί η ενέργεια, κυρίως η ηλιακή ακτινοβολία, και τη ρυθμίζουν η θερμοκρασία, ο αέρας που απομακρύνει τον κορεσμένο υδρατμό από την επιφάνεια, και το πόσο υγρή είναι η ίδια η επιφάνεια. Καθώς το ανώτερο στρώμα του εδάφους στεγνώνει, η εξάτμιση πέφτει απότομα, γιατί το νερό πρέπει πια να ανέβει από βαθύτερα.

Η διαπνοή είναι η απώλεια νερού από το εσωτερικό του φυτού προς την ατμόσφαιρα, μέσω των στομάτων. Το νερό που φτάνει στο φύλλο εξατμίζεται από τα τοιχώματα των κυττάρων μέσα στο μεσόφυλλο, και ο υδρατμός βγαίνει από το στομάτιο. Είναι βιολογική διεργασία με την έννοια ότι το φυτό την ελέγχει: ανοίγει τα στόματα για να πάρει διοξείδιο του άνθρακα και τα κλείνει όταν η απώλεια νερού γίνεται απειλητική. Το σημαντικό είναι ότι η διαπνοή δεν είναι σπατάλη. Είναι το αναπόφευκτο τίμημα της φωτοσύνθεσης, γιατί το ίδιο άνοιγμα που αφήνει το διοξείδιο να μπει αφήνει το νερό να βγει.

Σε πρώιμη καλλιέργεια, με μικρά φυτά και γυμνό έδαφος, το μεγαλύτερο μέρος της εξατμισοδιαπνοής είναι εξάτμιση. Σε πλήρως αναπτυγμένη κόμη που σκιάζει το έδαφος, το μεγαλύτερο μέρος είναι διαπνοή. Η ίδια τιμή των έξι χιλιοστών σημαίνει τελείως διαφορετικά πράγματα στις δύο περιπτώσεις, και αντιμετωπίζεται με τελείως διαφορετικά μέτρα: στην πρώτη η εξάτμιση μειώνεται με κάλυψη του εδάφους και με άρδευση που δεν βρέχει την επιφάνεια, στη δεύτερη η διαπνοή δεν μειώνεται χωρίς να μειωθεί και η παραγωγή.

Η ενέργεια πίσω από τον αριθμό

Για να εξατμιστεί ένα χιλιόγραμμο νερού απαιτούνται περίπου 2,45 μεγατζάουλ ενέργειας, που είναι η λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης στις συνήθεις θερμοκρασίες [1]. Αυτό εξηγεί δύο πράγματα που φαίνονται άσχετα μεταξύ τους.

Το πρώτο είναι ότι η εξατμισοδιαπνοή έχει ανώτατο όριο που το βάζει ο ήλιος. Όση ενέργεια φτάνει στην επιφάνεια, τόσο νερό μπορεί το πολύ να φύγει. Γι' αυτό μια συννεφιασμένη ημέρα έχει χαμηλή εξατμισοδιαπνοή όσο ζεστή κι αν είναι, και γι' αυτό η εξατμισοδιαπνοή του Δεκεμβρίου στην Πελοπόννησο είναι γύρω στο ένα χιλιοστό την ημέρα ενώ του Αυγούστου πλησιάζει τα πέντε και μισό [22].

Το δεύτερο είναι ότι η διαπνοή ψύχει το φύλλο. Η ενέργεια που καταναλώνεται για να εξατμιστεί το νερό δεν θερμαίνει πια τον ιστό. Ένα φύλλο που διαπνέει ελεύθερα είναι ψυχρότερο από ένα φύλλο που έχει κλείσει τα στόματα, και η διαφορά μπορεί να είναι αρκετοί βαθμοί. Αυτό είναι η βάση της θερμικής ανίχνευσης της καταπόνησης, και επανέρχεται στην ενότητα 10.

Πηγές: 1 22

8. Ο υπολογισμός της εξατμισοδιαπνοής, βήμα προς βήμα

Κανείς δεν μετράει απευθείας την εξατμισοδιαπνοή ενός χωραφιού. Η απευθείας μέτρηση απαιτεί λυσίμετρο ή πύργο με όργανα συσχέτισης στροβιλισμού, και γίνεται σε ερευνητικές εγκαταστάσεις. Στην πράξη η εξατμισοδιαπνοή υπολογίζεται από τα μετεωρολογικά δεδομένα, σε τρία βήματα.

8.1 Πρώτο βήμα, η επιφάνεια αναφοράς

Το πρόβλημα που έπρεπε να λυθεί είναι ότι η εξατμισοδιαπνοή εξαρτάται ταυτόχρονα από τον καιρό και από την ίδια την καλλιέργεια. Η λύση ήταν να οριστεί μια υποθετική επιφάνεια αναφοράς, ίδια παντού, ώστε όλο το βάρος να πέσει στον καιρό. Το FAO-56 την ορίζει ως υποθετική καλλιέργεια αναφοράς με ύψος 0,12 μέτρα, σταθερή αντίσταση επιφάνειας 70 δευτερόλεπτα ανά μέτρο και λευκαύγεια 0,23 [1]. Είναι, πρακτικά, ένα καλοποτισμένο γκαζόν που δεν στερείται ποτέ νερού.

Η εξατμισοδιαπνοή αυτής της επιφάνειας λέγεται εξατμισοδιαπνοή αναφοράς και συμβολίζεται ET₀. Είναι καθαρά μετεωρολογικό μέγεθος. Δεν αφορά καμία πραγματική καλλιέργεια, και αυτό είναι το νόημά της: δύο χωράφια με διαφορετικές καλλιέργειες στην ίδια περιοχή έχουν το ίδιο ET₀.

8.2 Η εξίσωση Penman-Monteith

Η δομή της εξίσωσης λέει κάτι που αξίζει να διαβαστεί και χωρίς μαθηματικά. Ο πρώτος όρος του αριθμητή, αυτός με την ακτινοβολία, είναι το ενεργειακό σκέλος: πόση ενέργεια υπάρχει για να εξατμίσει νερό. Ο δεύτερος όρος, αυτός με τον άνεμο και το έλλειμμα κορεσμού, είναι το αεροδυναμικό σκέλος: πόσο γρήγορα η ατμόσφαιρα απομακρύνει τον υδρατμό. Μια ημέρα με δυνατό ήλιο και άπνοια κινείται από το πρώτο σκέλος. Μια ημέρα με ξηρό άνεμο κινείται από το δεύτερο, και γι' αυτό τα μελτέμια στεγνώνουν ένα χωράφι ταχύτερα από όσο δικαιολογεί η θερμοκρασία.

8.3 Δεύτερο βήμα, ο φυτικός συντελεστής

Ο φυτικός συντελεστής K_c ενσωματώνει όλες τις διαφορές ανάμεσα στην πραγματική καλλιέργεια και στο γκαζόν της αναφοράς: το ύψος, τη λευκαύγεια, την αντίσταση της κόμης, και το πόσο έδαφος μένει εκτεθειμένο. Αλλάζει μέσα στη σεζόν, γι' αυτό δίνεται σε τρεις τιμές, για την αρχή, για τη μέση και για το τέλος της περιόδου.

Από τον πίνακα 12 του FAO-56 [1]. Το FAO-56 δεν χωρίζει τη ροδακινιά από τη βερικοκιά και τη δαμασκηνιά, τις δίνει ως μία ομάδα, όπως και την κερασιά μαζί με τη μηλιά και την αχλαδιά. Η διπλή τιμή στα τελικά K_c αφορά την κατάσταση της καλλιέργειας κατά τη συγκομιδή.

8.4 Η διόρθωση του K_c για το ελληνικό κλίμα

Οι τιμές του πίνακα είναι σταθμισμένες για υπο-υγρό κλίμα, με ελάχιστη σχετική υγρασία γύρω στο 45% και άνεμο γύρω στα 2 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Το ελληνικό καλοκαίρι δεν είναι αυτό. Το FAO-56 δίνει ρητή διόρθωση.

Η διόρθωση αυτή ανεβάζει το K_c όταν ο αέρας είναι ξηρότερος από 45% ή ο άνεμος δυνατότερος από 2 m/s, δηλαδή σχεδόν πάντα στον ελληνικό κάμπο τον Ιούλιο. Για ροδακινεώνα ύψους 3 μέτρων με ζωηρό χλοοτάπητα, με ελάχιστη σχετική υγρασία 25% και άνεμο 2 m/s, ο όρος (h/3)^0,3 ισούται με 1 και η διόρθωση δίνει:

Με ET₀ 7 χιλιοστά, η διαφορά ανάμεσα στο 1,15 και στο 1,23 είναι μισό χιλιοστό την ημέρα, δηλαδή δεκαπέντε κυβικά ανά στρέμμα σε έναν μήνα. Για το τελικό K_c η ίδια διόρθωση εφαρμόζεται μόνο όταν η τιμή του πίνακα ξεπερνά το 0,45 [1].

8.5 Τρίτο βήμα, ο συντελεστής καταπόνησης

Αυτό το βήμα συχνά παραλείπεται, και το αποτέλεσμα είναι λάθος προς τη μία κατεύθυνση. Όταν το έδαφος έχει ήδη στεγνώσει, η πραγματική κατανάλωση είναι μικρότερη από το ETc, γιατί το φυτό έχει κλείσει τα στόματα. Ένα ισοζύγιο που αφαιρεί κάθε μέρα το ETc χωρίς τον συντελεστή Ks υπερεκτιμά την εξάντληση και οδηγεί σε άρδευση μεγαλύτερη από την πραγματική ανάγκη.

Πηγές: 1

9. Ελληνικά νούμερα εξατμισοδιαπνοής

Η γενική κατάταξη του FAO-56 τοποθετεί τη Βόρεια Ελλάδα τον Ιούλιο στην κατηγορία «εύκρατη ζώνη, ξηρό ως ημίξηρο, θερμό», με εύρος 6 ως 9 χιλιοστά την ημέρα [1]. Αυτό είναι γενικό εύρος και όχι μέτρηση. Οι ελληνικές μετρήσεις που εντοπίστηκαν είναι οι ακόλουθες.

Προβλεπόμενη αύξηση

Για τον θεσσαλικό κάμπο, η εξάδα των κλιματικών μοντέλων δίνει αύξηση της ετήσιας εξατμισοδιαπνοής αναφοράς κατά 6 ως 7% ως την περίοδο 2021 ως 2050 και κατά 10,5% ως το 2071 ως 2100, με τη θερινή αύξηση στο 10,5 ως 12% [21]. Πρόκειται για προσομοίωση και όχι για παρατήρηση.

Πόσο νερό καταναλώνουν οι ελληνικές καλλιέργειες

Τα δημοσιευμένα ελληνικά νούμερα είναι λιγότερα από όσα θα περίμενε κανείς, και στην πλειονότητά τους αφορούν αροτραίες.

Οι απλούστερες μέθοδοι, τι δίνουν στην Ελλάδα

Όταν ο σταθμός δεν μετράει ηλιακή ακτινοβολία ή άνεμο, η εξίσωση Penman-Monteith δεν μπορεί να εφαρμοστεί πλήρως και χρησιμοποιούνται απλούστερες μέθοδοι. Δύο ελληνικές συγκριτικές εργασίες δίνουν εικόνα.

Σε δύο σταθμούς της Δυτικής Μακεδονίας, εννέα μέθοδοι συγκρίθηκαν με το FAO-56. Οι μέθοδοι τύπου Penman έδωσαν τη στενότερη συμφωνία, με συντελεστή προσδιορισμού πάνω από 0,97, ενώ η μέθοδος Hargreaves-Samani έδωσε 0,923 στην Κρανιά και 0,854 στην Κοζάνη. Όλες οι μέθοδοι αποδίδουν καλύτερα τον χειμώνα και αποκλίνουν περισσότερο στη θερμή περίοδο, δηλαδή ακριβώς τότε που η ακρίβεια χρειάζεται [19].

Σε τρεις ελληνικές θέσεις καλλιέργειας, τα δεδομένα αναλύσεων ERA5-Land υποεκτίμησαν την επιτόπια εξατμισοδιαπνοή κατά περίπου 35%, ενώ από τις εμπειρικές μεθόδους η Valiantzas υπερεκτίμησε κατά 32 ως 62% και η Copais κατά 24 ως 56%. Η Hargreaves-Samani βρέθηκε η αποδοτικότερη από τις απλές [29]. Σε Αυγούστους της Πελοποννήσου, η ίδια μέθοδος υποεκτίμησε συστηματικά με ρίζα μέσου τετραγωνικού σφάλματος 0,72 ως 0,76 χιλιοστά την ημέρα [22].

Πηγές: 1 19 20 21 22 23 24 25 26 27 29

10. Το έλλειμμα κορεσμού υδρατμών

Ο αέρας μπορεί να συγκρατήσει μια μέγιστη ποσότητα υδρατμού, και αυτή η μέγιστη ποσότητα αυξάνεται εκθετικά με τη θερμοκρασία. Το έλλειμμα κορεσμού υδρατμών, που στη διεθνή βιβλιογραφία συντομογραφείται ως VPD, είναι η διαφορά ανάμεσα σε αυτό που χωράει ο αέρας και σε αυτό που ήδη έχει. Είναι, κυριολεκτικά, το πόσο άδειος είναι ο αέρας.

10.1 Ο υπολογισμός

Το σημαντικό στην πρώτη εξίσωση είναι το exp. Η τάση κορεσμού δεν ανεβαίνει αναλογικά με τη θερμοκρασία, ανεβαίνει εκθετικά. Από τους 25 στους 35 βαθμούς, δηλαδή δέκα βαθμοί, η τάση κορεσμού σχεδόν διπλασιάζεται. Γι' αυτό μια ημέρα με 38 βαθμούς δεν είναι «λίγο χειρότερη» από μια με 33, είναι πολύ χειρότερη.

Υπολογισμένο από τις εξισώσεις του FAO-56 [1]. Δεν εντοπίστηκαν δημοσιευμένες μετρήσεις VPD από ελληνικό χωράφι, ούτε στα ελληνικά ούτε στα αγγλικά. Οι τιμές του πίνακα είναι υπολογισμένες και όχι μετρημένες, και δίνονται ώστε να φανεί η τάξη μεγέθους στην οποία κινείται ένα ελληνικό καλοκαιρινό απόγευμα.

10.2 Το λάθος της μέσης υγρασίας

Ο συνηθισμένος τρόπος να υπολογιστεί ημερήσιο VPD είναι να παρθεί η μέση θερμοκρασία και η μέση σχετική υγρασία της ημέρας. Είναι λάθος, και το FAO-56 το δηλώνει ρητά: η χρήση της μέσης θερμοκρασίας αντί για τη μέγιστη και την ελάχιστη δίνει μικρότερη τάση κορεσμού, άρα μικρότερο έλλειμμα, άρα υποεκτίμηση της εξατμισοδιαπνοής [1].

Ο σωστός τρόπος χρησιμοποιεί τα άκρα της ημέρας.

Υπολογισμένο από τις εξισώσεις του FAO-56 για τρεις τυπικές καλοκαιρινές ημέρες της Βόρειας Ελλάδας. Οι ημέρες είναι επιλεγμένες ως παραδείγματα και δεν προέρχονται από συγκεκριμένο σταθμό.

Το σφάλμα είναι μεγάλο και πάντα προς την ίδια κατεύθυνση. Ο πρόχειρος υπολογισμός υποεκτιμά το ημερήσιο έλλειμμα κατά 23 ως 26%. Στην τρίτη γραμμή του πίνακα, το 1,70 kPa γίνεται 1,27 kPa, δηλαδή η ημέρα μετακινείται από «πάνω από το όριο κλεισίματος των στομάτων της ακτινιδιάς» σε «άνετα κάτω από αυτό». Η απόφαση αλλάζει εξαιτίας του τρόπου υπολογισμού.

10.3 Το φύλλο δεν έχει τη θερμοκρασία του αέρα

Η κινητήρια δύναμη της διαπνοής δεν είναι το έλλειμμα του αέρα αλλά το έλλειμμα ανάμεσα στο εσωτερικό του φύλλου, που είναι κορεσμένο στη θερμοκρασία του φύλλου, και στον αέρα. Ένα φύλλο στον ήλιο είναι θερμότερο από τον αέρα όποτε η ακτινοβολία που απορροφά ξεπερνά όσα απομακρύνουν η διαπνοή και η μεταφορά.

Σε μετρήσεις θερμοκρασίας φύλλων σε κόμες δέντρων, τα φύλλα στον ήλιο βρέθηκαν 8 ως 10 βαθμούς θερμότερα από τον αέρα το μεσημέρι, με μέγιστη καταγεγραμμένη διαφορά 12,06 βαθμούς. Το σημείο ισορροπίας βρίσκεται κοντά στους 25 βαθμούς αέρα: πάνω από εκεί τα φύλλα τρέχουν θερμότερα, κάτω από εκεί ψυχρότερα [15].

Οι μετρήσεις αυτές έγιναν σε δασικές κόμες στην Αυστραλία, σε εύκρατο δάσος ευκαλύπτου και σε τροπικό δάσος. Δεν εντοπίστηκε αντίστοιχη μέτρηση σε μεσογειακό οπωρώνα. Μεταφέρονται ως τάξη μεγέθους του φαινομένου και όχι ως τιμή για ελληνικό δέντρο.

Η συνέπεια υπολογίζεται εύκολα. Με αέρα 35 βαθμούς και σχετική υγρασία 25%, η πραγματική τάση ατμών του αέρα είναι σταθερή στα 1,406 kPa.

10.4 Πού κλείνουν τα στόματα

Δεν υπάρχει ένας αριθμός για όλα τα είδη. Υπάρχουν μετρήσεις ανά είδος, και είναι διαφωτιστικές.

Για αροτραίες, μια ανασκόπηση συγκέντρωσε τις τιμές του ελλείμματος πάνω από το οποίο η διαπνοή παύει να αυξάνεται γραμμικά, δηλαδή τα στόματα αρχίζουν να περιορίζουν: σκληρό σιτάρι 1,05 ως 1,10 kPa, σόγια 1,10 ως 2,19, σόργο 1,17 ως 4,42, αραβόσιτος 1,30 ως 4,14, κεχρί 1,45 ως 4,35, ρεβίθι 1,69 ως 3,07, σιτάρι 1,86 ως 3,89 [13]. Τα εύρη είναι φαρδιά γιατί εξαρτώνται από τον γονότυπο και τις συνθήκες, αλλά το χαμηλότερο άκρο είναι σταθερά γύρω στο 1 kPa.

Για τα δέντρα, μια καταγραφή σε πέντε είδη στη Σικελία έδωσε το έλλειμμα που βιώνει κάθε είδος κατά την ανάπτυξη του καρπού του: ροδακινιά μέσο 2,1 και μέγιστο 3,84 kPa, μάνγκο 1,11 και 1,97, ελιά 1,1 και 2,15, πορτοκαλιά 1,1 και 1,8, μουσμουλιά 0,6 και 1,4 [14]. Η ροδακινιά δηλαδή αναπτύσσει τον καρπό της σε έλλειμμα που βρίσκεται μονίμως πάνω από τα όρια των αροτραίων και πάνω από το σημείο όπου η ακτινιδιά έχει ήδη κλείσει τα μισά στόματά της.

10.5 Η μεσημβρινή κάμψη

Η φωτοσύνθεση ενός δέντρου δεν ακολουθεί τον ήλιο. Κορυφώνεται το πρωί και πέφτει προς το μεσημέρι, ακόμη και όταν το έδαφος έχει άφθονο νερό. Στον ισπανικό ελαιώνα, η αφομοίωση έπεσε σε 6 ως 11 μονάδες τις ημέρες με υψηλή ζήτηση, έναντι 15 μονάδων σε ημέρα χαμηλής ζήτησης, δηλαδή κάμψη 27 ως 60% [12]. Στην ακτινιδιά, οι ερευνητές αποδίδουν τη μεσημβρινή κάμψη ρητά στον συνδυασμό του ελλείμματος που δημιουργείται μέσα στο φύλλο από τη διαπνοή και της άμεσης επίδρασης του αυξανόμενου ελλείμματος κορεσμού [11].

Πηγές: 1 11 12 13 14 15 28

11. Πώς δένουν τα τρία μεγέθη μεταξύ τους

11.1 Η ίδια υγρασία, δύο διαφορετικές απαντήσεις

Η κεντρική διαπίστωση της σύγχρονης βιβλιογραφίας είναι ότι η διαθεσιμότητα του εδαφικού νερού δεν είναι ιδιότητα μόνο του εδάφους. Ορίζεται από κοινού με τη ζήτηση της ατμόσφαιρας. Όταν το έλλειμμα κορεσμού είναι υψηλό, ο ρυθμός διαπνοής που απαιτείται για να ικανοποιηθεί η ατμόσφαιρα δημιουργεί μια υδραυλική βαθμίδα που η διαδρομή εδάφους και ρίζας δεν μπορεί να συντηρήσει. Τα στόματα κλείνουν σε υγρασία εδάφους που θα ήταν απολύτως επαρκής μια υγρή ημέρα [13].

Ο μηχανισμός είναι υδραυλικός. Καθώς η ριζόσφαιρα στεγνώνει, η υδραυλική αγωγιμότητα του εδάφους και της διεπιφάνειας με τη ρίζα καταρρέει, και η κατάρρευση αυτή αλληλεπιδρά με τον ρυθμό ροής που απαιτεί το έλλειμμα. Δεν είναι ότι το φυτό «νιώθει» λιγότερο νερό. Είναι ότι το νερό δεν προλαβαίνει να φτάσει.

11.2 Το ελεγχόμενο πείραμα

Η καθαρότερη απόδειξη ότι τα δύο μεγέθη δρουν ανεξάρτητα προέρχεται από θερμοκήπιο, όπου το ένα μπορεί να κρατηθεί σταθερό ενώ αλλάζει το άλλο. Σε τομάτα και αγγούρι δοκιμάστηκαν δύο επίπεδα εδαφικής υγρασίας, στο 100% και στο 60% της υδατοϊκανότητας, σε συνδυασμό με δύο επίπεδα ελλείμματος κορεσμού, υψηλό στα 3 ως 6 kPa και χαμηλό στα 1,5 ως 2,5 kPa [16].

Τα ευρήματα που έχουν σημασία για το χωράφι είναι τρία.

• Με την ίδια έλλειψη νερού, το χαμηλό έλλειμμα κορεσμού έσωσε το φυτό. Στο 60% της υδατοϊκανότητας, η σχετική περιεκτικότητα των φύλλων σε νερό ήταν 11% υψηλότερη στο χαμηλό έλλειμμα σε σχέση με το υψηλό [16]. Ίδιο έδαφος, διαφορετική ατμόσφαιρα, διαφορετική υδατική κατάσταση φυτού.
• Το χαμηλό έλλειμμα ανέκτησε τη φωτοσύνθεση. Η μείωση της στοματικής αγωγιμότητας που προκάλεσε η ξηρασία αναιρέθηκε σε μεγάλο βαθμό όταν το έλλειμμα κρατήθηκε χαμηλό [16].
• Η εδαφική υγρασία παρέμεινε ο κυρίαρχος παράγοντας για τη βιομάζα. Το νωπό και το ξηρό βάρος της τομάτας στο 100% της υδατοϊκανότητας ήταν 40,25% και 36,79% υψηλότερα από ό,τι στο 60% [16]. Το χαμηλό έλλειμμα βοηθάει, αλλά δεν αντικαθιστά το νερό.

Το πείραμα έγινε σε θερμοκήπιο, σε γλάστρες, στην Κίνα, με συστήματα ομίχλης για τον έλεγχο της υγρασίας. Δεν μεταφέρεται ως πρακτική σε υπαίθρια καλλιέργεια, όπου το έλλειμμα κορεσμού δεν ελέγχεται. Μεταφέρεται ως μηχανισμός, δηλαδή ως απόδειξη ότι οι δύο παράγοντες είναι ξεχωριστοί και αθροίζονται.

11.3 Γιατί συμπίπτουν συχνότερα από όσο θα περίμενε η τύχη

Τα δύο κακά δεν έρχονται ανεξάρτητα. Η υψηλή ζήτηση της ατμόσφαιρας επιταχύνει την εξατμισοδιαπνοή, που μειώνει την εδαφική υγρασία, και η συνεχιζόμενη απώλεια εδαφικού νερού περιορίζει με τη σειρά της την εξατμισοδιαπνοή, αυξάνοντας την αισθητή θερμότητα και κάνοντας τον αέρα κοντά στην επιφάνεια ακόμη πιο θερμό και ξηρό [17].

Σε ανάλυση 37 ετών σε κινεζικό έδαφος, η πιθανότητα να συμβεί ταυτόχρονα υψηλό έλλειμμα κορεσμού και χαμηλή εδαφική υγρασία βρέθηκε σημαντικά μεγαλύτερη από το γινόμενο των δύο μεμονωμένων πιθανοτήτων, και η διαφορά μεγάλωνε όσο αυστηρότερο γινόταν το όριο της καταπόνησης. Η σύζευξη των δύο ήταν ισχυρότερη στις ημίξηρες και υπο-υγρές περιοχές, δηλαδή στις μεταβατικές ζώνες, και ασθενέστερη στις ακραία ξηρές και στις υγρές [17].

Η εργασία αφορά την Κίνα και στηρίζεται σε δεδομένα τηλεπισκόπησης και επαναναλύσεων, με την εδαφική υγρασία να αντιστοιχεί στο επιφανειακό στρώμα των 0 ως 7 εκατοστών. Τα ποσοστά και οι περιοχές δεν μεταφέρονται. Αυτό που μεταφέρεται είναι η δομή του φαινομένου, και το ότι η ελληνική γεωργική ζώνη ανήκει κλιματικά ακριβώς στις μεταβατικές κατηγορίες όπου η σύζευξη βρέθηκε ισχυρότερη.

11.4 Η ποσοτική έκφραση, μέσα στο ίδιο το FAO-56

Το FAO-56 δεν αφήνει το θέμα σε ποιοτική διατύπωση. Το κλάσμα εξάντλησης p δίνεται στον πίνακα για εξατμισοδιαπνοή γύρω στα 5 χιλιοστά την ημέρα, και διορθώνεται ρητά για τη ζήτηση.

Αυτή η μία γραμμή είναι η μετάφραση ολόκληρης της ενότητας σε πράξη. Το όριο της άρδευσης μετακινείται με τη ζήτηση της ατμόσφαιρας, χωρίς να αλλάξει τίποτε στο έδαφος.

Το παράδειγμα του ροδακινεώνα της ενότητας 5, με ωφέλιμο νερό 144 χιλιοστά, δίνει εύκολα διαθέσιμο νερό 83,5 χιλιοστά την ήπια ημέρα και 54,7 στον καύσωνα. Σε ημέρες, η διαφορά είναι ακόμη μεγαλύτερη, γιατί ο καύσωνας αδειάζει γρηγορότερα ένα μικρότερο απόθεμα: είκοσι οκτώ ημέρες έναντι επτά.

Για τα πυρηνόκαρπα υπάρχει και η αντίστροφη περίπτωση, όπου η ελεγχόμενη υδατική καταπόνηση είναι σκόπιμη και όχι σφάλμα. Το θέμα αναπτύσσεται στο άρθρο για την ελλειμματική άρδευση στη ροδακινιά και τη νεκταρινιά, όπου η καταπόνηση εφαρμόζεται σε συγκεκριμένο φαινολογικό στάδιο και με συγκεκριμένο σκοπό.

Πηγές: 1 11 13 16 17 18

12. Οι δύο υπολογιστές

Ο πρώτος μετατρέπει την ένδειξη του αισθητήρα σε χιλιοστά νερού και σε ημέρες. Ο δεύτερος υπολογίζει το έλλειμμα κορεσμού από τη θερμοκρασία και τη σχετική υγρασία.

13. Τι χρειάζεται να ρωτηθεί ο πάροχος του σταθμού

Οι ερωτήσεις που ακολουθούν δεν είναι τεχνικές λεπτομέρειες. Χωρίς τις απαντήσεις τους, η ένδειξη της εδαφικής υγρασίας δεν μπορεί να μπει στους υπολογισμούς αυτού του άρθρου.

14. Τα σημεία που μένουν

Η σύνταξη του άρθρου ανέδειξε κενά που δεν καλύπτονται με εκτίμηση και δηλώνονται ως έχουν.

• Δεν δημοσιεύεται η μονάδα, το βάθος και η βαθμονόμηση των αισθητήρων εδαφικής υγρασίας των δικτύων αγρομετεωρολογικών σταθμών που λειτουργούν στην Ελλάδα. Χωρίς αυτά, η ένδειξη δεν μετατρέπεται σε χιλιοστά.
• Δεν εντοπίστηκε δημοσιευμένη σειρά εξατμισοδιαπνοής αναφοράς για την Πέλλα, την Ημαθία ή τη Θεσσαλονίκη με ημερήσια τιμή Ιουλίου. Η πλησιέστερη είναι η Κοζάνη, σε υψόμετρο 625 μέτρων.
• Δεν εντοπίστηκε ελληνικός πίνακας ορίων τάσης για έναρξη άρδευσης ανά καλλιέργεια, ούτε σε οδηγίες του ΥΠΑΑΤ ούτε σε δημοσιευμένη εργασία. Οι τιμές που κυκλοφορούν προέρχονται από αμερικανικές πηγές.
• Δεν εντοπίστηκε μετρημένη εποχική εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας για ροδακινιά, κερασιά ή ακτινιδιά στην Ελλάδα, με λυσίμετρο ή με όργανα συσχέτισης στροβιλισμού. Για την ακτινιδιά υπάρχουν εφαρμοσμένες ποσότητες άρδευσης, που δεν είναι το ίδιο πράγμα.
• Δεν εντοπίστηκαν δημοσιευμένες μετρήσεις ελλείμματος κορεσμού υδρατμών από ελληνικό χωράφι. Οι τιμές που δίνονται εδώ είναι υπολογισμένες από τις εξισώσεις.
• Δεν εντοπίστηκε μέτρηση της διαφοράς θερμοκρασίας φύλλου και αέρα σε μεσογειακό οπωρώνα. Οι τιμές που χρησιμοποιούνται προέρχονται από δασικές κόμες στην Αυστραλία.
• Δεν εντοπίστηκε μέτρηση της μεσημβρινής κάμψης της φωτοσύνθεσης σε ελληνικό οπωρώνα. Οι πλησιέστερες είναι από την Ισπανία και την Ιταλία.

15. Πηγές

Οι αριθμοί μέσα στο κείμενο παραπέμπουν στον παρακάτω κατάλογο.

• [1] Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D. και Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration, guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, FAO, Ρώμη. Πηγή για τον ορισμό της επιφάνειας αναφοράς με ύψος 0,12 m, αντίσταση 70 s/m και λευκαύγεια 0,23· για την εξίσωση Penman-Monteith και όλα τα σύμβολά της· για τις εξισώσεις της τάσης κορεσμού και της πραγματικής τάσης ατμών και τη ρητή προειδοποίηση για τη μέση θερμοκρασία· για τον πίνακα 12 των φυτικών συντελεστών και τη διόρθωσή τους για το κλίμα· για τον πίνακα 19 των εδαφικών χαρακτηριστικών· για τον πίνακα 22 του βάθους ριζοστρώματος και του κλάσματος εξάντλησης και τη διόρθωσή του για την εξατμισοδιαπνοή· και για τις εξισώσεις του συνολικού και του εύκολα διαθέσιμου νερού και του συντελεστή καταπόνησης. Πλήρες κείμενο.
• [2] Easton, Z.M. και Bock, E. Soil and Soil Water Relationships. Virginia Cooperative Extension, BSE-194P. Πηγή για τον ορισμό της ογκομετρικής και της βαρυμετρικής υγρασίας, τη μετατροπή μεταξύ τους με τη φαινόμενη πυκνότητα, και τις τιμές της υδατοϊκανότητας και του σημείου μόνιμης μάρανσης σε ατμόσφαιρες. Πλήρες κείμενο.
• [3] METER Group. The researcher's complete guide to soil moisture. Πηγή για τη διάκριση εκτατικού και εντατικού μεγέθους, για τον τρόπο λειτουργίας του αισθητήρα χωρητικότητας μέσω της διηλεκτρικής διαπερατότητας, για την ακρίβεια 3 ως 4 μονάδων με εργοστασιακή βαθμονόμηση έναντι 1 ως 2 μονάδων με βαθμονόμηση στο έδαφος, και για τις τέσσερις ιδιότητες που μετατοπίζουν την καμπύλη. Πλήρες κείμενο. Πρόκειται για εκπαιδευτικό υλικό κατασκευαστή αισθητήρων και όχι για εργασία με κριτές.
• [4] Zawilski, B.M., Granouillac, F., Claverie, N., Lemaire, B., Brut, A. και Tallec, T. (2023). Calculation of soil water content using dielectric-permittivity-based sensors, benefits of soil-specific calibration. Geoscientific Instrumentation, Methods and Data Systems 12:45–56. Πηγή για τα σχετικά σφάλματα έως +115% και +245% με εργοστασιακές ρυθμίσεις σε αργιλώδες έδαφος, για τη μέση υπερεκτίμηση 0,10 m³/m³ στο ξηρό άκρο, και για τη μείωση του σφάλματος κάτω από 0,05 m³/m³ μετά από βαθμονόμηση στο συγκεκριμένο έδαφος. Πλήρες κείμενο, ανοικτής πρόσβασης.
• [5] Φράγκος, Α. Αξιολόγηση και βαθμονόμηση αισθητήρων εδαφικής υγρασίας. Διδακτορική διατριβή, Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Πηγή για τις αποκλίσεις δύο εμπορικών χωρητικών αισθητήρων από τη δηλωμένη συμπεριφορά και για την κριτική της αποδοχής των εργοστασιακών βαθμονομήσεων ως πηγή συστηματικού σφάλματος, σε ελληνικά εδάφη. Πλήρες κείμενο.
• [6] Datta, S., Taghvaeian, S. και Stivers, J. (2018). Understanding Soil Water Content and Thresholds for Irrigation Management. Oklahoma State University Extension, BAE-1537. Πηγή για τα εύρη της υδατοϊκανότητας 10 ως 33 kPa και του σημείου μάρανσης 500 ως 3.000 kPa, για τον πίνακα της υδατοϊκανότητας και του σημείου μάρανσης ανά σύσταση σε ποσοστά, για τις μετρημένες τιμές της Οκλαχόμα που αποκλίνουν από τους μέσους όρους, και για τον πίνακα των ορίων τάσης ανά καλλιέργεια. Πλήρες κείμενο. Τα δεδομένα είναι αμερικανικά.
• [7] Campbell, G. (2015). Field Capacity and Permanent Wilting Point, do standards need to be changed? Environmental Biophysics. Πηγή για την τιμή των −10 kPa ως υδατοϊκανότητα σε χονδρόκοκκα εδάφη, για την κριτική των σταθερών τιμών −33 και −1.500 kPa, και για τη διπλάσια συγκράτηση νερού σε στρωματωμένο προφίλ με λεπτόκοκκο ορίζοντα πάνω σε χονδρόκοκκο. Πλήρες κείμενο. Πρόκειται για άρθρο γνώμης έμπειρου ερευνητή και όχι για εργασία με κριτές, και χρησιμοποιείται ως επιφύλαξη και όχι ως πηγή αριθμών.
• [8] Gohil, H. και Carleo, J. (2019). Irrigating Your Orchard, Water Monitoring with a Tensiometer. Rutgers New Jersey Agricultural Experiment Station, FS1306. Πηγή για το όριο έναρξης άρδευσης στα 30 centibar σε οπωρώνες, για τον πίνακα της τάσης που αντιστοιχεί σε 50% εξάντληση ανά σύσταση εδάφους, και για τη σύσταση δύο ως τριών μετρήσεων σε διαφορετικά βάθη ανά θέση. Πλήρες κείμενο. Τα δεδομένα είναι αμερικανικά.
• [9] Henry, C., Francis, P.B. και Espinoza, L. (2020). How to Use Watermark Soil Moisture Sensors for Irrigation. University of Arkansas Division of Agriculture, Cooperative Extension Service, FSA58. Πηγή για τα λειτουργικά όρια των 60 centibar σε ιλυοπηλώδη και αργιλώδη εδάφη και των 20 ως 35 centibar σε αμμώδη, και για τα επιτρεπόμενα κλάσματα εξάντλησης ανά σύστημα άρδευσης. Πλήρες κείμενο. Τα δεδομένα είναι αμερικανικά.
• [10] Pessl Instruments, METOS. Soil moisture sensors. Πηγή για το ότι πέντε όργανα του ίδιου καταλόγου δίνουν τέσσερις διαφορετικές μονάδες για ό,τι ονομάζεται υγρασία εδάφους, και για τα βάθη και τα εύρη μέτρησης κάθε τύπου. Εμπορικός κατάλογος, που χρησιμοποιείται ως τεκμήριο της ποικιλίας των μονάδων και όχι ως επιστημονική πηγή.
• [11] Gucci, R., Massai, R., Xiloyannis, C. και Flore, J.A. (1996). The Effect of Drought and Vapour Pressure Deficit on Gas Exchange of Young Kiwifruit Vines. Annals of Botany 77(6):605–613. Πηγή για τη συνεχή μείωση της στοματικής αγωγιμότητας της ακτινιδιάς από τα 0,8 ως τα 2,5 kPa, για το σημείο όπου η αγωγιμότητα πέφτει στο μισό στα 2,1 ως 2,2 kPa, για το καθαρό ημερήσιο κέρδος άνθρακα 4,7 έναντι 2,7 γραμμαρίων ανά τετραγωνικό μέτρο, και για την απόδοση της μεσημβρινής κάμψης στον συνδυασμό του ελλείμματος του φύλλου και της άμεσης επίδρασης του ελλείμματος κορεσμού. Περίληψη και αποσπάσματα. Η εργασία έγινε στην Ιταλία.
• [12] Moriana, A., Villalobos, F.J. και Fereres, E. (2002). Stomatal and photosynthetic responses of olive leaves to water deficits. Plant, Cell and Environment 25:395–405. Πηγή για τη γραμμική μείωση της αγωγιμότητας της ελιάς με το έλλειμμα κορεσμού και τις τέσσερις εξισώσεις ανά επίπεδο υδατικού δυναμικού, για την κλίση 20,7 μονάδων ανά kPa σε καλοποτισμένα δέντρα, και για τη μεσημβρινή κάμψη της αφομοίωσης από 15 σε 6 ως 11 μονάδες. Πλήρες κείμενο. Η εργασία έγινε στην Κόρδοβα της Ισπανίας.
• [13] Koehler, T., Wankmüller, F.J.P., Sadok, W. και Carminati, A. (2023). Transpiration response to soil drying versus increasing vapor pressure deficit in crops, physical and physiological mechanisms and key plant traits. Journal of Experimental Botany 74(16):4789–4807. Πηγή για τον πίνακα των σημείων καμπής της διαπνοής ανά καλλιέργεια, και για τη διατύπωση ότι η ίδια εδαφική υγρασία είναι επαρκής σε χαμηλό έλλειμμα κορεσμού και περιοριστική σε υψηλό, με τον υδραυλικό μηχανισμό που το εξηγεί. Πλήρες κείμενο. Πρόκειται για ανασκόπηση που συγκεντρώνει εργασίες από πολλές χώρες.
• [14] Carella, A., Massenti, R. και Lo Bianco, R. (2023). Testing effects of vapor pressure deficit on fruit growth, a comparative approach using peach, mango, olive, orange, and loquat. Frontiers in Plant Science 14:1294195. Πηγή για το μέσο και το μέγιστο έλλειμμα κορεσμού που βιώνει κάθε είδος κατά την ανάπτυξη του καρπού, με τη ροδακινιά στα 2,1 και 3,84 kPa και την ελιά στα 1,1 και 2,15 kPa. Πλήρες κείμενο, ανοικτής πρόσβασης. Οι μετρήσεις έγιναν στη Σικελία.
• [15] Crous, K.Y. και συνεργάτες (2023). Similar patterns of leaf temperatures and thermal acclimation to warming in temperate and tropical tree canopies. Tree Physiology 43(8):1383–1399. Πηγή για τη διαφορά 8 ως 10 βαθμών ανάμεσα σε φύλλο στον ήλιο και αέρα το μεσημέρι, για τη μέγιστη καταγεγραμμένη διαφορά 12,06 βαθμών, και για το σημείο ισορροπίας κοντά στους 25 βαθμούς. Πλήρες κείμενο. Οι μετρήσεις έγιναν σε δασικές κόμες στην Αυστραλία και όχι σε οπωρώνα.
• [16] Song, X., Miao, L., Jiao, X., Ibrahim, M. και Li, J. (2022). Regulating Vapor Pressure Deficit and Soil Moisture Improves Tomato and Cucumber Plant Growth and Water Productivity in the Greenhouse. Horticulturae 8(2):147. Πηγή για την αύξηση κατά 11% της σχετικής περιεκτικότητας των φύλλων σε νερό στο χαμηλό έλλειμμα κορεσμού υπό την ίδια έλλειψη νερού, για την ανάκτηση της στοματικής αγωγιμότητας, και για τη διαφορά 40,25% και 36,79% στο νωπό και στο ξηρό βάρος της τομάτας ανάμεσα στο 100% και στο 60% της υδατοϊκανότητας. Πλήρες κείμενο, ανοικτής πρόσβασης. Το πείραμα έγινε σε θερμοκήπιο και σε γλάστρες, στην Κίνα.
• [17] Nie, C. και συνεργάτες (2024). The Coupling Characteristics of Vapor Pressure Deficit and Soil Moisture in China. Remote Sensing 16:4387. Πηγή για τον μηχανισμό αλληλεπίδρασης εδάφους και ατμόσφαιρας που συνδέει το έλλειμμα κορεσμού με την εδαφική υγρασία, και για το ότι η πιθανότητα ταυτόχρονης εμφάνισης των δύο είναι μεγαλύτερη από το γινόμενο των μεμονωμένων πιθανοτήτων, με τη σύζευξη ισχυρότερη στις ημίξηρες και υπο-υγρές περιοχές. Πλήρες κείμενο, ανοικτής πρόσβασης. Η εργασία αφορά την Κίνα, με δεδομένα τηλεπισκόπησης και επαναναλύσεων, και εδαφική υγρασία του στρώματος 0 ως 7 εκατοστών. Τα ποσοστά δεν μεταφέρονται.
• [18] Roby, M.C., Scott, R.L. και Moore, D.J.P. (2020). High vapor pressure deficit decreases the productivity and water use efficiency of rain-induced pulses in semiarid ecosystems. Journal of Geophysical Research, Biogeosciences 125:e2020JG005665. Πηγή για τη μείωση της ακαθάριστης φωτοσύνθεσης κατά 7 ως 27% και της αγωγιμότητας της επιφάνειας κατά 22 ως 34% από το υψηλό έλλειμμα κορεσμού, σε περιόδους με επαρκή εδαφική υγρασία. Πλήρες κείμενο. Τέσσερις θέσεις στην Αριζόνα.
• [19] Efthimiou, N., Alexandris, S., Karavitis, C. και Mamassis, N. (2013). Comparative analysis of reference evapotranspiration estimation between various methods and the FAO56 Penman-Monteith procedure. European Water 42:19–34. Πηγή για την ετήσια εξατμισοδιαπνοή αναφοράς 952 χιλιοστών στην Κοζάνη και 822,8 στην Κρανιά, για τις τιμές Ιουλίου 166,8 και 143,9 χιλιοστών, και για τη σύγκριση εννέα μεθόδων με το FAO-56 σε δύο σταθμούς της Δυτικής Μακεδονίας. Πλήρες κείμενο. Τα μεγέθη των σφαλμάτων της εργασίας δεν αναπαράγονται εδώ, γιατί στην ανάκτηση οι δύο στήλες σφάλματος εμφανίστηκαν ασυνεπείς μεταξύ τους.
• [20] Karamanos, A., Aggelides, S. και Londra, P. (2007). Water use efficiency and water productivity in Greece. Options Méditerranéennes, Série B 57:91–99, CIHEAM, Μπάρι. Πηγή για την ετήσια εξατμισοδιαπνοή αναφοράς 1.058 χιλιοστών στη Βόρεια Ελλάδα και 2.015 χιλιοστών στη νοτιοανατολική. Πλήρες κείμενο.
• [21] Nastos, P., Kapsomenakis, J., Kotsopoulos, S. και Poulos, S. (2015). Present and future projected reference evapotranspiration over Thessaly plain, Greece, based on regional climate models simulations. European Water 51:63–72. Πηγή για την ετήσια εξατμισοδιαπνοή αναφοράς 900 ως 1.100 χιλιοστών στον θεσσαλικό κάμπο, για τη θερινή τιμή 420 ως 540 χιλιοστών, και για την προβλεπόμενη αύξηση 6 ως 7% ως το 2050. Πλήρες κείμενο. Πρόκειται για προσομοίωση με κλιματικά μοντέλα και όχι για μετρήσεις σταθμών.
• [22] Dimitriadou, S. και Nikolakopoulos, K.G. (2021). Reference Evapotranspiration Methods Implemented as ArcMap Models with Remote-Sensed and Ground-Based Inputs, Examined along with MODIS ET, for Peloponnese, Greece. ISPRS International Journal of Geo-Information 10(6):390. Πηγή για τη μέση ημερήσια εξατμισοδιαπνοή αναφοράς Αυγούστου 5,42 ως 5,62 χιλιοστών και Δεκεμβρίου 1,13 ως 1,37 χιλιοστών σε 62 σταθμούς της Πελοποννήσου, και για τη συστηματική υποεκτίμηση της μεθόδου Hargreaves-Samani με ρίζα μέσου τετραγωνικού σφάλματος 0,72 ως 0,76 χιλιοστών την ημέρα. Πλήρες κείμενο, ανοικτής πρόσβασης.
• [23] Kokkora, M., Koukouli, P., Karpouzos, D. και Georgiou, P. (2023). Model Application for Estimation of Agri-Environmental Indicators of Kiwi Production, A Case Study in Northern Greece. Environments 10(4):69. Πηγή για τις εφαρμοσμένες ποσότητες άρδευσης 599 ως 1.350 χιλιοστών σε δύο τεμάχια ακτινιδιάς στην Πιερία, και για το συμπέρασμα των συγγραφέων ότι στις περισσότερες περιπτώσεις το νερό που εφαρμόστηκε ήταν μεγαλύτερο από τις ανάγκες, σε ορισμένους μήνες πάνω από το διπλάσιο. Πλήρες κείμενο, ανοικτής πρόσβασης.
• [24] Κανακάς, Β., Δουλγέρης, Χ., Φουντάς, Σ., Δαναλάτος, Ν. και συνεργάτες (2018). Πρακτικές ορθολογικής άρδευσης στον αγροτικό τομέα. Πηγή για τη συνολική κατανάλωση του βαμβακιού γύρω στα 700 χιλιοστά με αιχμή περίπου 10 χιλιοστών την ημέρα στην άνθηση και την καρπόδεση. Πλήρες κείμενο.
• [25] Paço, T.A., Conceição, N. και Ferreira, M.I. (2004). Measurements and Estimates of Peach Orchard Evapotranspiration in Mediterranean Conditions. Acta Horticulturae 664:505–512. Πηγή για τη μετρημένη εξατμισοδιαπνοή ροδακινεώνα 1,2 ως 3,6 χιλιοστά την ημέρα με μέσο όρο 2,5, και για το μετρημένο φυτικό συντελεστή περίπου 0,5 έναντι του 0,9 του πίνακα, δηλαδή υπερεκτίμηση του FAO-56 κατά περίπου 35% σε αραιή κόμη. Πλήρες κείμενο. Ο οπωρώνας βρίσκεται στην κεντρική Πορτογαλία.
• [26] Ρούσσος, Π.Α. Άρδευση της ελιάς. Διδακτικό υλικό, Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Πηγή για τις ετήσιες ανάγκες της ελιάς σε 200 ως 400 κυβικά ανά στρέμμα στην Ελλάδα και για τον φυτικό συντελεστή 0,65 ως 0,75 σε μεσογειακές συνθήκες. Πλήρες κείμενο.
• [27] Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων, Διεύθυνση Προστασίας Φυτικής Παραγωγής. Οδηγίες Ολοκληρωμένης Φυτοπροστασίας στην Καλλιέργεια του Αραβοσίτου. Πηγή για τη συνολική ανάγκη του αραβοσίτου σε 500 ως 800 χιλιοστά, από τα οποία περίπου 300 με άρδευση, σε πέντε ως έξι ποτίσματα. Πλήρες κείμενο. Το κείμενο δεν δίνει όριο εδαφικής υγρασίας ή τάσης για την έναρξη της άρδευσης.
• [28] Shamshiri, R.R. και συνεργάτες (2018). Review of optimum temperature, humidity, and vapour pressure deficit for microclimate evaluation and control in greenhouse cultivation of tomato. International Agrophysics 32:287–302. Πηγή για τα όρια συμπτωμάτων στο θερμοκήπιο, δηλαδή κάτω από 0,3 kPa τροφοπενίες και μυκητολογικές προσβολές, πάνω από 1,5 kPa μάρανση και περιτύλιξη φύλλων, και πάνω από 2,2 kPa αυξημένος κίνδυνος. Πλήρες κείμενο. Προσοχή: το εύρος 0,45 ως 1,25 kPa που κυκλοφορεί ευρέως ως «άριστο θερμοκηπίου» αποδίδεται από την ίδια την ανασκόπηση σε εμπορικό ιστολόγιο και όχι σε ερευνητική εργασία, και γι' αυτό δεν χρησιμοποιείται σε αυτό το άρθρο.
• [29] Gourgouletis, N., Gkavrou, M. και Baltas, E. (2023). Comparison of Empirical ETo Relationships with ERA5-Land and In Situ Data in Greece. Geographies 3(3):499–521. Πηγή για την υποεκτίμηση των δεδομένων ERA5-Land κατά περίπου 35% έναντι επιτόπιων μετρήσεων σε τρεις ελληνικές θέσεις, για την υπερεκτίμηση των μεθόδων Valiantzas κατά 32 ως 62% και Copais κατά 24 ως 56%, και για το ότι η Hargreaves-Samani βρέθηκε η αποδοτικότερη από τις απλές μεθόδους. Περίληψη.
• [30] University of New England. Oz Soils, Water potential, water retention and potential. Πηγή για τον ορισμό του pF ως δεκαδικού λογαρίθμου της τάσης σε εκατοστά στήλης νερού, και για την αντιστοιχία pF 2 με την υδατοϊκανότητα και pF 4,2 με το σημείο μόνιμης μάρανσης. Πλήρες κείμενο.