Το έργο στοχεύει στη βελτίωση της ανταγωνιστικότητας γεωργικής παραγωγής βερικοκιάς με έμφαση στην άρδευση και τη φυτοπροστασία με τη χρήση προηγμένων τεχνολογιών και μεθοδολογιών. Οι βασικοί στόχοι του έργου περιλαμβάνουν την εφαρμογή ακριβικών γεωργικών πρακτικών στην άρδευση και τη φυτοπροστασία. Χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία των ψηφιακών διδύμων και το διαδίκτυο των πραγμάτων (IoT), το έργο θα συμβάλλει στην ανάπτυξη ενός προηγμένου συστήματος ανάλυσης δεδομένων με τη χρήση σύγχρονων γλωσσών προγραμματισμού, κατάλληλων βιβλιοθηκών/πακέτων, διαφορετικών τεχνικών εξόρυξης δεδομένων και μηχανικής μάθησης προς αριστοποίηση χρήσης παραμέτρων γεωργικής παραγωγής. Ειδικότερα, θα αναπτύξει προγνωστικά μοντέλα για την εκτίμηση της εμφάνισης των σημαντικότερων ασθενειών της βερικοκιάς, που θα βασίζονται σε δεδομένα που συλλέγονται από τους αισθητήρες IoT. Παράλληλα, θα δημιουργήσει ένα αξιολογημένο και λειτουργικό σύστημα χωροχρονικού προσδιορισμού άρδευσης και φυτοπροστασίας που θα προσδιορίζει την αναγκαιότητα και τον άριστο χρόνο εφαρμογής αρδευτικού νερού και φυτοπροστατευτικών σκευασμάτων, λαμβάνοντας υπόψη τις συνθήκες της καλλιέργειας αλλά και την υπολειμματικότητα των μυκητοκτόνων. Όλα αυτά θα ολοκληρωθούν σε μια σειρά πειραματικά αξιολογημένων και επιστημονικά τεκμηριωμένων καινοτόμων τεχνολογιών και μεθοδολογιών οι οποίες συμβάλλουν στην ενίσχυση της βιωσιμότητας και της ανταγωνιστικότητας παραγωγής βερικοκιάς.
Τα ψηφιακά δίδυμα αποτελούν ένα σημαντικό και καινοτόμο τεχνολογικό εργαλείο για την βελτιστοποίηση των γεωργικών πρακτικών και την αύξηση της αποτελεσματικότητας και της βιωσιμότητας των εφαρμογών. Το προτεινόμενο έργο μέσω της εισαγωγής, αξιολόγησης και τελικά υιοθέτησης καινοτόμων αισθητήρων και μεθοδολογιών εισαγάγει την τεχνολογία των ψηφιακών διδύμων στην καλλιέργεια βερικοκιάς επιτυγχάνοντας αριστοποίηση χρήσης αρδευτικού νερού και φυτοπροστατευτικών σκευασμάτων με σημαντικά οφέλη στην ανταγωνιστικότητα της καλλιέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος.
Τα Συστήματα της ακριβικής διαχείρισης στον πρωτογενή τομέα, τα οποία συνηθέστερα περιγράφονται με τον όρο «γεωργία ακριβείας», άρχισαν να εφαρμόζονται στις ευρωπαϊκές χώρες την τελευταία δεκαετία του 20ου αιώνα και ήδη εξαπλώνονται με ταχύτατους ρυθμούς με στόχο κυρίως τη μείωση των χημικών εισροών (φυτοφάρμακα-λιπάσματα) και την ορθολογική διαχείριση του αρδευτικού νερού στη γεωργική παραγωγή (Shafi et al.,2019). Επιπρόσθετα, πρόσφατες αλλαγές στην Κοινή Αγροτική Πολιτική της ΕΕ, εισηγούνται στις χώρες μέλη την εφαρμογή ορθών γεωργικών και περιβαλλοντικά φιλικών πρακτικών από τους παραγωγούς ως απαραίτητη προϋπόθεση για τη συνέχιση της ενίσχυσής τους. Η φυτοπροστασία και η άρδευση αποτελούν ίσως τα σημαντικότερα και ταυτόχρονα τα δυσκολότερα πεδία εφαρμογής των πρακτικών αυτών. Ειδικότερα, όσον αφορά τη φυτοπροστασία, η ακριβική προσέγγιση προκρίνει τη χρήση προγνωστικών μοντέλων εμφάνισης ασθενειών τα οποία λαμβάνοντας υπόψη τόσο τις επικρατούσες κλιματικές συνθήκες και τα στάδια ανάπτυξης των καλλιεργειών, όσο και την πυκνότητα του μολύσματος, συντείνουν στη διαμόρφωση και υιοθέτηση προγράμματος φυτοπροστασίας βασιζόμενου στο βαθμό επικινδυνότητας προσβολής (Fedele et al.,2020 ; Bove et al., 2021). Από την άλλη μεριά, ο ορθολογικός προγραμματισμός της άρδευσης, που αφορά τον προσδιορισμό του καταλληλότερου χρόνου εφαρμογής της και της άριστης αρδευτικής δόσης, προσεγγίζεται αποτελεσματικότερα μέσω του καθορισμού κρίσιμων τιμών που σηματοδοτούν την αναγκαιότητα εφαρμογής της άρδευσης στηριζόμενων στην κινητική του νερού στο σύμπλοκο σύστημα έδαφος-φυτό–ατμόσφαιρα και στη μελέτη των αλληλοπαρεμβατικών συσχετίσεων μεταξύ της περιεκτικότητας του νερού στο έδαφος και των υδροδυναμικών παραμέτρων των φυτών (Dominguez-Niño et al., 2020 ; Kokkotos et al., 2021). Η προχωρημένη ανάλυση κι εκμετάλλευση όλων αυτών των δεδομένων, δύναται να πραγματοποιηθεί με την εφαρμογή συγχρόνων καινοτόμων πρακτικών όπως αυτής των ψηφιακών διδύμων «Digital Twins» (Verdouw et al., 2021 ; Nasirahmadi & Hensel, 2022 ). Η εφαρμογή της τελευταίας επιτρέπει αφενός μεν την εξ’ αποστάσεως κι αυτοματοποιημένη εκτέλεση, παρακολούθηση και συντονισμό αγρονομικών πρακτικών που εφαρμόζονται σε μια γεωργική εκμετάλλευση σε πραγματικό χρόνο, αφετέρου δε την επεξεργασία ιστορικών δεδομένων και την προσομοίωση συμπεριφοράς σε μελλοντικό χρόνο. Τα ψηφιακά δίδυμα θα εφαρμοστούν στο πρόγραμμα μέσω ενός σχεδίου πολλαπλών σταδίων που περιλαμβάνει τη συλλογή και ανάλυση δεδομένων, την κατάρτιση των μοντέλων, την εκπαίδευση των αλγορίθμων και τελικά την εφαρμογή και επικύρωση των ψηφιακών διδύμων σε πραγματικές συνθήκες αγρού. Η καλλιέργεια της βερικοκιάς αποτελεί μια δυναμική και σημαντική καλλιέργεια για τη Μακεδονία με σημαντική παραγωγή και εξαγωγές που επηρεάζουν την τοπική και εθνική οικονομία. Αντίθετα όμως με την συντελεσθείσα διεθνώς πρόοδο στον τομέα αυτό, οι παραγωγοί της χώρας μας εξακολουθούν στην πλειοψηφία τους να εφαρμόζουν εμπειρικό πρόγραμμα αρδεύσεων και ψεκασμών με αποτέλεσμα την αύξηση του κόστους παραγωγής, την υποβάθμιση της ποιότητας και τελικά τη μείωση της ανταγωνιστικότητας των παραγομένων προϊόντων. Προς αντιμετώπιση αυτών των δυσχερειών καθίσταται επιβεβλημένη η ανάληψη ερευνητικών προσπαθειών που θα στοχεύουν στην ποιοτική βελτίωση του παραγόμενου προϊόντος βερικοκιάς με ταυτόχρονη υιοθέτηση νέων τεχνολογιών στην παραγωγική διαδικασία που θα επιτρέπουν την σημαντική μείωση του κόστους παραγωγής.
Οι κύριοι στόχοι του έργου συνοψίζονται ως εξής:
Το εργαστήριο Μυκητολογίας και Μικροβιολογίας Τροφίμων του Διεθνούς Πανεπιστημίου Ελλάδος έχει υψηλή εξειδίκευση και εμπειρία σε θέματα επιδημιολογίας φυτοπαθογόνων μικροοργανισμών και ειδικότερα μυκήτων που προκαλούν ασθένειες στα φυτά. Πιο συγκεκριμένα, η έρευνα του εργαστηρίου εστιάζεται σε θέματα μελέτης ενδημικών και νέων αναδυόμενων μυκητολογικών ασθενειών των φυτών, της γενετικής αντοχή ποικιλιών φυτών και υποκειμένων διαφόρων οπωροφόρων δένδρων σε ασθένειες του ριζικού συστήματος, καθώς και της συγκριτικής αξιολόγησης μεθόδων χημικής καταπολέμησης ασθενειών των φυτών. Επίσης, διερευνάται η αλληλεπίδραση των φυτοπαθογόνων μυκήτων με τα φυτά- ξενιστές και το περιβάλλον για την κατανόηση των μηχανισμών παθογένεσης, αμύνης και αναγνώρισης. Με περισσότερα από 25 έτη εμπειρίας σε αυτούς τους τομείς, το εργαστήριο έχει συμβάλει σημαντικά στην επιστημονική κοινότητα με τις έρευνές του και τις εξειδικευμένες γνώσεις του σχετικά με την προστασία των φυτών και τη βελτίωση της γεωργικής παραγωγής.
Το εργαστήριο Φυτικής Παραγωγής του Τμήματος Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων του Πανεπιστημίου Πατρών (http://plantlab.deapt.upatras.gr/el/) ιδρύθηκε το 2001 και κατόρθωσε σε σύντομο χρονικό διάστημα να αναπτυχθεί και να αποτελεί σήμερα σημαντικό ερευνητικό κέντρο όχι μόνο για την Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδος αλλά και για το σύνολο της ελληνικής επικράτειας. Στον ερευνητικό τομέα οι δραστηριότητες του εργαστηρίου επικεντρώνονται: (α) στην αριστοποίηση διαχείρισης καλλιεργειών δια της ακριβικής προσεγγίσεως (Γεωργία ακριβείας), (β) στην εφαρμογή νέων καινοτόμων μεθοδολογιών υπολογισμού των αρδευτικών αναγκών των καλλιέργειών, (γ) στην μελέτη οικοφυσιολογικών-βιοχημικών μηχανισμών προσαρμογής φυτών υπό συνθήκες αβιοτικών καταπονήσεων και (δ) στην πιστοποίηση της Γεωγραφικής Προέλευσης αγροτικών προϊόντων με τη χρήση σταθερών ισοτόπων με φασματοσκοπία μάζας (IRMS) και πολυστοιχειακής ανάλυσης με Φασματομετρία μάζας επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος (ICP-MS). Το PlantLab απέκτησε, κυρίως μέσω της συμμετοχής του σε μεγάλο αριθμό ανταγωνιστικών ερευνητικών προγραμμάτων, σημαντική ερευνητική υποδομή και εξοπλισμό προς εκπλήρωση των ερευνητικών του στόχων. Αποτέλεσμα αυτής της υποδομής αλλά και της ερευνητικής προσπάθειας των μελών του εργαστηρίου είναι η δημοσίευση αριθμού επιστημονικών εργασιών σε ελληνικά και ξενόγλωσσα επιστημονικά περιοδικά, η σύναψη δι-ιδρυματικών συνεργασιών με ερευνητικά ιδρύματα του εξωτερικού, καθώς και η συμμετοχή του σε συνεργατικά σχήματα καινοτομίας (Si-cluster).
Το Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο (ΕΑΠ) δια του εργαστήριου Αναλυτικής και Ανωνυμοποίησης Μεγάλων Δεδομένων έχει σημαντική εμπειρία και τεχνογνωσία στον τομέα της Διαχείρισης, ανάλυσης μεγάλης κλίμακας δεδομένων χρησιμοποιώντας τεχνικές και μεθόδους της Επιστήμης Δεδομένων, της Εξόρυξης Γνώσης, με στόχο την εξαγωγή χρήσιμης πληροφορίας και προτύπων για τη λήψη αποφάσεων που στοχεύουν στο ευρύτερο όφελος του πεδίου από το οποίο προέρχονται τα δεδομένα. Το Εργαστήριο στοχεύει στην παροχή ερευνητικού, αναπτυξιακού, εκπαιδευτικού και συμβουλευτικού έργου που αφορά την περιοχή της Επιστήμης Δεδομένων, της Εξόρυξης Γνώσης και της Διασφάλισης της Ιδιωτικότητας των Δεδομένων.
Ο Α.Σ. ’ΝΕΣΤΟΣ’’ έχει καταφέρει να καθιερωθεί ως πρωτοπόρος στον κλάδο της παραγωγής, συντήρησης και διακίνησης φρούτων. Η επιτυχία της οφείλεται σε πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των ιδανικών εδαφοκλιματικών συνθηκών και της ορθολογικής διαχείρισης των καλλιεργειών της. Έχοντας καταφέρει να καθιερωθεί στις απαιτητικότερες αγορές του κόσμου έχει επιτύχει εξαιρετική αναγνώριση για την ποιότητα των προϊόντων της. Η ολοκληρωμένη ποιότητα που προσφέρει, από το χωράφι μέχρι το ράφι του καταστήματος, διασφαλίζεται μέσω του ελέγχου όλων των διαδικασιών από την παραγωγή έως τη διανομή. Η δέσμευση στην έρευνα και ανάπτυξη είναι κρίσιμη για τη συνεχή βελτίωση και την καινοτομία στον τομέα της παραγωγής. Μέσω της έρευνας και ανάπτυξης, ο Α.Σ. ’ΝΕΣΤΟΣ’’ μπορεί να εφαρμόζει νέες τεχνολογίες και μεθόδους που βελτιώνουν την απόδοση και μειώνουν το κόστος παραγωγής. Η έρευνα και ανάπτυξη μπορούν να βοηθήσουν τον συνεταιρισμό να παράγει περισσότερα προϊόντα υψηλής ποιότητας με μικρότερο κόστος, ενισχύοντας έτσι την ανταγωνιστικότητά της στην αγορά.
Η Κοινοπραξία Συνεταιρισμών – Ομάδων Παραγωγών Ν. Ημαθίας είναι μια πρωτοβουλία των οκτώ (8) μεγαλύτερων αγροτικών συνεταιρισμών (Ομάδων Παραγωγών) που ενώνουν τις δυνάμεις τους και εμφανίζονται στην διεθνή αγορά ως μια οντότητα. Τόσο η Κοινοπραξία, όσο και οι συνεταιρισμοί-μέλη της, βρίσκονται στη Μακεδονία της Βορείου Ελλάδος, τον Νομό Ημαθίας, σε μία περιοχή με μεγάλη παράδοση στην καλλιέργεια και μεταποίηση φρούτων. Τα Μέλη της Κοινοπραξίας είναι τα εξής: Α.Σ. Νάουσας, Α.Σ.Ε.Π.Ο.Π. Νάουσας, Α.Σ. Μέσης, Α.Σ. Μελίκης, Α.Σ. Άμμου “Νέος Αλιάκμων”, Α.Σ. Επισκοπής, Α.Σ.Ο.Π. Επισκοπής, Α.Σ. Βέροιας “Venus Growers”. Η κύρια δραστηριότητα της Κοινοπραξίας και των μελών της είναι η παραγωγή ροδάκινων, τόσο επιτραπέζιων, όσο και βιομηχανικών (για κομπόστες, φρουτοσαλάτες κλπ). Το 2014, η Κοινοπραξία παρήγαγε το 30% της συνολικής παραγωγής ροδάκινων της Ελλάδας, η οποία αποτελεί την τρίτη μεγαλύτερη χώρα παραγωγής ροδάκινων στην Ε.Ε. στα επιτραπέζια ροδάκινα και την πρώτη στα βιομηχανικά. Εκτός από το ροδάκινο, η κοινοπραξία διαχειρίζεται επίσης νεκταρίνια, βερίκοκα, κεράσια, μήλα, φράουλες, εσπεριδοειδή, αχλάδια, ακτινίδια, δαμάσκηνα, κυδώνια, δαμάσκηνα, λοτούς και ρόδια. Η κοινοπραξία αποτελεί ένα πολύ σημαντικό εξαγωγικό φορέα με: – 4.770 Παραγωγούς νωπών φρούτων – 88.500 acres καλλιεργούμενων εκτάσεων – 4.796.179 Οπωροφόρα – 174.114.532 kg ποσότητες παραγωγής νωπών φρούτων – 14 μονάδες επεξεργασίας και τυποποίησης νωπών προϊόντων -28.440 sq.m. αποθηκευτικών χώρων. H Κοινοπραξία αναπτύσσει δραστηριότητες με τις οποίες καλύπτει ολόκληρο το φάσμα της παραγωγής, μεταποίησης και εμπορίας τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό νωπών και μεταποιημένων αγροτικών προϊόντων, όπως επίσης παρέχει συνεταιριστική εκπαίδευση και υπηρεσίες οικονομοτεχνικών μελετών. Όλα τα μέλη κατέχουν τα απαραίτητα πιστοποιητικά ποιότητας (Global Gap, ISO 22000, ISO 9001, BRC, IFS) και ακολουθούν πιστά τις προδιαγραφές υγιεινής και ασφάλειας τροφίμων που θέτει η Ε.Ε. Η κοινοπραξία είναι μέλος της Διεθνούς Αγοράς Νωπών Φρούτων και μέλος της Διεθνούς αγοράς κονσερβοποιημένων καρπών και χυμού. Τα ερευνητικά ενδιαφέροντα εστιάζονται στην βελτίωση της παραγωγικής διαδικασίας με στόχο την βελτίωση της ανταγωνιστικότητας των αγροτικών προϊόντων στις διεθνής αγορές.
Η εταιρεία TCS TOOLBOX συμμετέχει ενεργά σε ερευνητικές προτάσεις, εκμεταλλευόμενη την εμπειρία της στους τομείς της τεχνολογίας και των υπηρεσιών πληροφορικής. Με εξειδίκευση στη διαχείριση έργων, τον έλεγχο ποιότητας, τη διαχείριση δεδομένων και τη διάδοση των αποτελεσμάτων, συνεργάζεται στενά με ακαδημαϊκούς εταίρους προσφέροντας βιομηχανικές απόψεις και πρακτικές γνώσεις. Η δραστήρια παρουσία της σε αυτόν το χώρο προωθεί την καινοτομία και την ολοκληρωμένη κατανόηση των ερευνητικών θεμάτων, ενισχύοντας την αποτελεσματικότητα των ερευνητικών προσπαθειών.