IRRINET için: Tarımsal su yönetimi için IT sulama sistemi in Emilia-Romagna, Italy

Hava ve iklim, tarım verimliliği için kilit faktörleri temsil eder ve bunların birincil sektör üzerindeki etkisi önemlidir. İklim değişikliğinin ana etkilerinden biri, sıcaklık artışı, pluviometrik eğilimlerin değişmesi ve su mevcudiyetindeki değişiklikler nedeniyle üretkenlik ve kültür kalitesindeki değişikliklerden oluşur. Temmuz 2018'de Emilia-Romagna bölgesi, iklim değişikliğinin ilgili çeşitli sektörlerdeki etkilerini değerlendirmek için ortak bir referans çerçevesi sağlayan Bölgesel Uyum ve Azaltma Stratejisini kabul etti. Strateji, bölge için daha yeni iklim projeksiyonları hakkında raporlar: 2021-2050 dönemi için, IPCC emisyon senaryoları RCP4.5 ve RCP8.5 kapsamında, minimum ve maksimum bölgesel sıcaklığın kış, ilkbahar ve sonbaharda yaklaşık 1.5 ° C ve yaz aylarında yaklaşık 2.5 ° C artması beklenmektedir. Sıcaklık artış sinyali, 2071-2100 döneminde RCP4.5 senaryosu için 3 ° C ile 4.5 ° C arasında çok daha yoğun hale gelir ve yaz sezonunda zirve yapar: Yaz aylarında yağışsız gün sayısının yaklaşık% 20 artması bekleniyor.

RCP4.5 senaryosuna göre, 2021-2050 döneminde bölgesel düzeyde yağış miktarı ilkbahar ve yaz aylarında azalabilirken, sonbahar bir artışla (yaklaşık% 20) karakterize edilebilir. Benzer bir sinyal, beklenen artışın% 25-30 civarında olduğu sonbahar sezonu için biraz daha yüksek olan RCP8.5 emisyon senaryosu için de bulundu.

Emilia-Romagna bölgesindeki yağışların coğrafi dağılımındaki değişiklikler bazı bölgelerde önemli su açığına neden olmuş ve gelecekte su kıtlığı ataklarının artması beklenmektedir. Su kaynaklarının mevcudiyeti, Po Vadisi'nde bulunan diğer bölgelere kıyasla düşüktür ve mevcut su dağıtım sistemindeki kayıplardan da etkilenmektedir (Programmadi Sviluppo Rurale 2014-2020). İklim değişikliği senaryoları göz önüne alındığında, bölge sonuçları, özellikle ilkbahar-yaz üretim döngüsüne sahip ürünler göz önüne alındığında, su açıkları riskine giderek daha fazla maruz kalmaktadır. Bunlar, sulama maliyetlerindeki artış nedeniyle daha büyük bir iş riski ile ilişkilendirilecek olan 2003 ve 2012'deki önceki kuraklık olayları sırasında yaşanan verimlerdeki güçlü düşüşlerden etkilenebilir.

Emilia-Romagna, 84.000'den fazla çiftlik ve yaklaşık 1 milyon hektar yatırım ile İtalyan tarımsal üretiminde lider bir bölgedir. Bölgesel çiftliklerin yaklaşık% 33'ü sulanan arazileri içerir. Bu bağlamda suyu mümkün olduğunca verimli kullanmak giderek daha önemli hale geldi. Emilia-Romagna'da su kıtlığı ve kuraklık olayları artıyor ve iklim değişikliğinin bu durumu daha da kötüleştirmesi ve bunun sonucunda tarım için mevcut su miktarının azalması bekleniyor. İtalya'yı ve özellikle Po vadisinin bazı bölgelerini etkileyen 2012 ve 2013 kuraklık olayları göz önüne alındığında, Emilia-Romagna bölgesel otoritesi su kullanım verimliliğini artırmak, su kaynakları yönetimi ve yönetimi ile ilgili yeni kriterler getirmek ve çiftçilerin su planlaması gibi genel ekonomik ve sürdürülebilir üretimi iyileştirmelerini sağlayacak yenilikçi teknikler geliştirmek ve benimsemek için baskı yaptı.

Bu nedenlerden dolayı, iklim değişikliğinin sulama suyu gereksinimleri üzerindeki beklenen etkilerini nicel olarak tahmin etmek önemlidir. IRRINET sistemi, mahsul üretiminin kalitesini düşürmeden su kaynaklarının etkili bir şekilde kullanılmasını teşvik ederek bu soruna bir cevap sağlar. Uzun vadede ve özellikle iklim değişikliği ve değişkenlik açısından, IRRINET su kaynaklarının kullanımını optimize eder ve özellikle kurak yıllarda tarımsal üretimi sürdürür.

IRRINET, bitki / su ilişkisi ve sürdürülebilir sulama yönetimi üzerine 50 yılı aşkın araştırmanın sonuçlarını uygulayan sulama çizelgelemesi için uzman tabanlı ve ücretsiz bir bilgi sistemidir.

Sulama çizelgelemesi, tarla ölçeğinde mahsul sulama yönetimini amaçlayan toprak-bitki-atmosfer sisteminin günlük su dengesine dayalı karmaşık bir matematiksel model uygulanarak belirlenir. Aşağıdakiler de dahil olmak üzere su talebinin tam hacmini tahmin etmek için farklı veriler ve bilgiler birleştirilir: ne kadar yağmur suyu toprağa sızar; bitki kök sisteminin büyümesinin simülasyonu ve fenolojik fazların değişimi; mahsulde su stresinin durumu; yeraltı suyunun katkısı ve suyun üç toprak katmanından (kökler ve alt katmanlar tarafından işgal edilen yüzey tabakası) akması. Birkaç saniye içinde bu unsurların ağırlıklandırılması, Web arayüzü ve Tablet Uygulaması aracılığıyla kısa mesaj hizmeti (SMS) ve bilgi şeklinde iletilir. Bu şekilde, yetiştiriciler, mahsullerinin ne kadar su kullandığı, sulama sırasında pompalarını veya damlama sistemlerini ne kadar süre çalıştırmaları gerektiği ve mülklerinin hangi bölümünde hareket etmeleri gerektiği konusunda kullanımı kolay ve anlaşılabilir bir bilgi ile donatılmıştır.

IRRINET tarafından işlenen veriler günlük olarak toplanır ve üç farklı kaynaktan gelir: bölgesel Hava Servisi meteorolojik (yağmur ve evapotranspirasyon) verileri sağlar; Bölgesel Jeoloji Servisi toprak verilerini sağlar ve kültürel parametreler CER tarafından sağlanır.

IRRINET bilgi sistemleri, kullanıcının parametreleri yıllık, aylık ve günlük olarak depolamasına ve tarım arazileri, mahsul türleri, yerel toprak nem verileri, yürütülen sulamalar ve yerel yeraltı suyu verileri hakkında ek bilgiler belirterek hizmeti özelleştirmesine olanak tanır.

Bir web arayüzü içeren ilk IRRINET prototipi, Emilia Romagna tarımında telematik kullanımını test etmeyi amaçlayan 1984 projesinin sonucuna dayanarak, 1999 yılında İnternet'in gelmesiyle CER tarafından geliştirildi. 2009 yılında IRRINET, bir trafik ışığı danışma sistemi aracılığıyla sulama ile ilgili faydanın ekonomik hesaplamasını uygulayan IRRINET Plus'ta gelişti. Çiftçiler, suyun aşırı kullanımını azaltırken kârı en üst düzeye çıkarmak için ekonomik yaklaşımla teşvik edilmektedir. IRRINET'in daha da geliştirilmesinde yer alan uzmanlar, kullanıcıların sisteme kaydetmeleri istenen veri miktarını azaltabilecek açık CBS bilgi katmanlarıyla daha yakın bir entegrasyon ve su dengesi hesaplaması için etkili mahsul katsayılarını (Kc) belirlemek için uydu bilgilerinin kullanımı üzerinde çalışıyorlar.

IRRINET hizmeti şu anda Emilia-Romagna bölgesindeki sulanan alanın yaklaşık %22'sini kapsayan 12.000'den fazla çiftliği kapsamaktadır. 2017 sulama sezonunda 28.500 IRRINET SMS gönderildi ve 147.000 sulama çizelgesi üretildi. 2017 yılındaki IRRINET uygulaması, 90 milyon m3'ten fazla su tasarrufuna izin verdi.

2011 yılından itibaren ANBI tarafından yönetilen IRRIFRAME adlı ulusal bir proje, İtalyan ıslah kurulları ve sulama kurumları tarafından yönetilen tüm alanlara hizmet getirdi. IRRIFRAME hizmeti, İtalya'nın her yerinde 26.100 parselde uygulanmaktadır ve kullanıcıların geri bildirimlerine ve araştırma sonuçlarına göre yıldan yıla iyileştirilmiştir.

IRRINET CER tarafından geliştirilmiş ve yönetilmektedir. 2011'den itibaren hizmet, daha sonra AB katkısı da dahil olmak üzere CER ile işbirliği içinde Emilia-Romagna Bölgesi ve ANBI tarafından desteklenmiş ve ortak finanse edilmiştir. Her yıl, kullanıcıların geri bildirimleri IRRINET ve IRRIFRAME sistemlerinin evrimini yönlendirmiştir.

2019'un başlarında, IRRINET-IRRIFRAME 16 İtalyan bölgesinde mevcuttur ve 69 Arazi Islah Kurulu ve 12.000'i yalnızca hizmetin daha konsolide olduğu Emilia-Romagna bölgesinde bulunan 16.000'den fazla kullanıcıyı içerir. Bu girişimi başarılı kılan temel unsur, çiftçilerin ne zaman ve ne kadar sulayacaklarına karar vermeleri için kurulmuş, düşük yönetim maliyetlerine sahip, kullanıcı dostu bilgi sistemidir. Bu hizmete ücret alınmadan erişilebilir ve çok sayıda mahsul için uyarlanmıştır.

Su ve enerji tasarrufu açısından kullanıcılar için doğrudan faydalar göz önüne alındığında, su yöneticileri (yani Arazi Islah Kurulları) ve su yetkilileri (yani Emilia-Romagna bölgesinin Kırsal Kalkınma Planları) çiftçileri IRRINET'e uymaya teşvik eder ve teşvik eder. Emilia-Romagna yönetmeliklerinde belirtildiği gibi, Arsa Islah Kurulu tarafından yönetilen sulama amaçları için suya güvenmek yerine, IRRINET kullanıcılarının su sıkıntısı koşullarında tüm Reno havzasından yüzey suyunu çekmelerine izin verilir. Ayrıca, bölgesel Kırsal Kalkınma Planı'ndan finansman başvurusunda bulunmak istemeleri durumunda IRRINET'e kaydolmak zorundadırlar.

IRRINET-IRRIFRAME, özellikle modeli yerel koşullara göre kalibre etmek için yerel verilerin mevcut olduğu diğer bağlamlara kolayca aktarılabilir. Sınırlama, örneğin meteorolojik verilerin (günlük min, maksimum ve ortalama sıcaklık ve saatlik yağmur) veya jeoreferanslı toprak haritalarının kullanılabilirliğini etkileyebilir. Bu ikincisi, varsa, toprak parametreleri tahmini için giriş ihtiyaçlarını azaltabilir ve çıktı sonuçlarını daha sağlam hale getirebilir.

Hizmet evrimi için bir sonraki zorluklar, sensör ve aktüatör sistemleriyle entegrasyonun yanı sıra, kullanıcı tarafından sağlanan veya alanda bulunan az sayıda bilgi ve toprak suyu içeriği hesaplamasında daha fazla doğruluk ihtiyacı ile başa çıkmak için uzaktan algılama tarafından sağlanan girdi mahsul katsayısı verileri olacaktır.

1999'dan itibaren IRRINET hizmeti CER, Emilia-Romagna bölgesi, ANBI ve Avrupa Birliği tarafından desteklenmiş ve ortak finanse edilmiştir. (BT) sulama bilgi sisteminin geliştirilmesi için maliyetler, araştırma ve test faaliyetleri de dahil olmak üzere 200.000 Euro tutarındadır. Genel olarak, platform yaklaşık 0,02 € / ha olan çok düşük yönetim maliyetleri sergiliyor ve hizmet son kullanıcılara ücretsiz olarak sunuluyor. 

İtalya Tarım, Gıda ve Orman Politikaları Bakanlığı, Avrupa Komisyonu'nun su tasarrufu hakkındaki gözlemlerine yanıt olarak (Su Direktifi Çerçevesine göre ve Su Koruma Yönergelerinin gerekliliklerine yanıt olarak) tarım politikalarını planlamak için IRRIFRAME'i kullanır. Ek olarak, bazı bölgesel yönergeler, Avrupa Bölgesel Kalkınma Fonu düzenlemesinin su koşulluluğunu yerine getirmek için destekleyici bir araç olarak IRRINET - IRRIFRAME'den bahsetmektedir ve birçok çiftçi için IRRINET-IRRIFRAME sulama planlamasına uymak zorunludur.

IRRINET sistemi 1984'ten beri telematik araçlarıyla ve 1999'dan beri web araçlarıyla çalışmaktadır. IRRIFRAME sistemi ile uzatma, 2011'den 2013'e kadar 2 yıl içinde uygulandı. IRRIFRAME WEB ve APP şu anda (2019 başlarında) Agronica Group Srl tarafından uygulanan ve yönetilen bir güncelleme aşamasındadır. 2019'un sonuna kadar yeni bir sürüm sunulacak.

IRRINET-IRRIFRAME sistemi ortalama her 3-5 yılda bir IT gelişmelerine göre güncellenmektedir.

Roberto Genovesi
E-mail: genovesi@consorziocer.it  
Stefano Anconelli
E-mail: anconelli@consorziocer.it 
Consorzio di bonifica di Secondo Grado per il Canale Emiliano Romagnolo
Via E. Masi 8, Bologna - Italy
Tel. +39 051 4298811

Gianfranco Giannerini
Agronica Group Srl
Via Calcinaro, 2085 - 47521 Cesena (FC) – Italy
E-mail: giannerini@agronica.it