project - EIP-AGRI Operational Group

Innovative system of agro-meteorological monitoring, forecasting and operational planning of irrigation at farms in the Kujawy region.
Innowacyjny system monitoringu i prognozowania agrometeorologicznego oraz operacyjnego planowania nawodnień w gospodarstwach rolnych na Kujawach

To download the project in a PDF format, please click on the print button and save the page as PDF
Ongoing | 2020 - 2022 Poland
Ongoing | 2020 - 2022 Poland
Currently showing page content in native language where available

Context

Kujawy należą do obszaru o najniższych opadach atmosferycznych w Polsce, średnia wieloletnia suma roczna wynosi ok. 500 mm, w tym w okresie wegetacyjnym (IV-IX) ok. 300 mm. Często obserwowane są długotrwałe okresy bez opadów. Średnia wieloletnia wartość klimatycznego bilansu wodnego wynosi ok. -200 mm i wskazuje na niedobór opadów w stosunku do ewapotranspiracji i deficyt wody dla roślin uprawnych. Na skutek przewidywanych zmian klimatycznych, zwiększy się niedobór wody w rolnictwie, a w konsekwencji wzrośnie zapotrzebowanie na wodę dla upraw. Dlatego jednym z najważniejszych problemów środowiskowych na tym obszarze jest niedostateczna zawartość wody w glebie niezbędna do prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin uprawnych. Niedobór wody i związana z tym susza rolnicza wpływa negatywnie na wielkość plonu i opłacalność produkcji rolniczej. Obecnie wśród rolników rośnie zainteresowanie korzystaniem z zasobów wód gruntowych do nawadniania i budową studni. Część z nich korzysta z nieodnawialnych zasobów wód głębinowych. Innym problemem środowiskowym jest zanieczyszczenie wód gruntowych i powierzchniowych związkami azotu z rolnictwa związane z wymywaniem ich do profilu glebowego w warunkach nadmiernych opadów deszczu lub nadmiernego nawadniania. W związku z powyższymi problemami poszukuje się narzędzi doradczych umożliwiających racjonalne (oszczędne i efektywne) gospodarowanie zasobami wodnymi, poprzez określanie wielkości nawodnień w zależności od aktualnych potrzeb roślin.

Objectives

The aim of the project is to develop the IT based agricultural crop advisory system that consist of: an agro-meteorological monitoring module with a database and an operational irrigation planning module. Work is carried out using mathematical modeling.

Objectives

Celem projektu jest opracowaniu informatycznego systemu wspomagania decyzji w produkcji upraw rolnych, składającego się z: modułu monitoringu agrometeorologicznego wraz z bazą danych oraz modułu operacyjnego planowania nawodnień.

Activities

The modules and the system being developed have being tested and improved on an ongoing basis, both in the field and in the laboratory, in cooperation among the researchers, the agricultural advisors and the farmers. The tasks also include the analysis of soil retention properties on the farms of the members of the Operational Group, the equipment investments, measurements of meteorological parameters and soil moisture, short term prediction of actual irrigation water needs for agricultural crops (sugar beet, maize, carrot, parsley and onion) and economic analysis.

Activities

Tworzone moduły i system są na bieżąco testowane i doskonalone, zarówno w terenie, jak i w laboratorium, przy współpracy naukowców, doradców rolniczych i rolników. Zadania obejmują również analizę właściwości retencyjnych gleb w gospodarstwach należących do Grupy Operacyjnej, inwestycje sprzętowe, pomiary parametrów meteorologicznych i wilgotności gleby, krótkoterminowe prognozy aktualnych potrzeb nawadniania upraw rolniczych (burak cukrowy, kukurydza, marchew, pietruszka i cebula) oraz analizę ekonomiczną.

Additional information

W Polsce, zwłaszcza na Kujawach, bardzo szybko rozwijają się nawodnienia deszczowniane i mikro-nawodnienia, rośnie również liczba studni. Ze względu na konieczność płacenia za pobór wód gruntowych do nawadniania, rolnicy są zainteresowani sposobami obniżenia tych opłat. Rolnicy są również zainteresowani zwiększeniem plonów i poprawą wyników finansowych. Większość z nich pozytywnie ocenia wykorzystanie nowoczesnych narzędzi wspomagających zarządzanie gospodarstwem. W ostatnich latach rośnie zainteresowanie rolników korzystaniem z aparatury pomiarowej na polach, narzędzi informatycznych (aplikacji, stron internetowych), jak również informacji z obrazów satelitarnych. Technologie informacyjne i usługi telekomunikacyjne, na których opierają się powyższe narzędzia są coraz tańsze, co wpływa na ich większą dostępność. Opracowany w ramach projektu system jest stworzony do korzystania przez użytkowników w sposób przyjazny i łatwy.

Barierą we wdrażaniu wyników projektu może być zbyt małe zaufanie rolników do informacji przekazywanych przez system, mała sprawdzalność prognoz meteorologicznych (w szczególności opadów atmosferycznych), a także trudności w korzystaniu z systemu i interpretacji informacji. Takie przeszkody wymagają zwiększenia wiedzy przyszłych użytkowników, zarówno w zakresie korzystania z systemu, jak i korzyści z niego płynących poprzez szkolenia czy warsztaty. Przeszkodą może być również brak środków na ewentualne opłaty za korzystanie z systemu wspomagania decyzji.

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014PL06RDNP001 Program Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014-2020
Location
Main geographical location
Bydgosko-Toruński

EUR 368 395.00

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

Project keyword

Currently showing page content in native language where available

1 Practice Abstracts

The system developed under the project will be an innovative advisory tool to support agro-technical works, in particular irrigation, on a farm. It will help the user to estimate the dates and amounts of irrigation doses depending on the current water needs of plants. The latter depend on the state of growth and development, meteorological conditions and the type of soil. The system used in the farms of the members of the operational group will allow for rational water management, which will reduce the costs of abstracted water for irrigation and energy costs for pumping water. This will make it possible to increase production efficiency, optimize yields and reduce the risk of yield losses caused by meteorological and soil drought. The information provided on the current agro-meteorological conditions, including the possibility to compare with previous years and periods (e.g. extreme), will facilitate the planning of agro-technical works and comprehensive farm management.

After successful testing in arable fields on three farms, it will be possible to apply the system on a larger spatial scale - in the Kujawy region and selected counties of Kujawsko-Pomorskie province. Farmers who use irrigation will be able to manage water resources rationally, including groundwater ones. Avoiding excessive and unnecessary irrigation doses will reduce the migration of nitrates (from fertilizers) to groundwater and surface waters. The application of the system may be one of the measures to adapt to adverse climate changes (droughts, increasing tendency to change air temperature) and to mitigate the effects of these changes.

 

Opracowany w ramach projektu system będzie innowacyjnym narzędziem doradczym do wspomagania prac agrotechnicznych, w szczególności nawodnień,  w gospodarstwie rolnym. Korzystanie z niego pomoże użytkownikowi oszacować terminy i wielkości dawek nawodnieniowych w zależności od aktualnych potrzeb wodnych roślin, uwarunkowanych stanem ich wzrostu i rozwoju, warunkami meteorologicznymi i rodzajem gleby. System zastosowany w gospodarstwach członków grupy operacyjnej pozwoli na racjonalne gospodarowanie wodą, co ograniczy koszty pobieranej wody do nawodnień i koszty energii do pompowania wody. Umożliwi zwiększenie efektywności produkcji, optymalizację plonowania oraz zmniejszenie ryzyka strat plonu spowodowanych suszą meteorologiczną i glebową. Dostarczana informacja o bieżących warunkach agrometeorologicznych, w tym możliwość porównania z poprzednimi latami i okresami (np. ekstremalnymi), ułatwi planowanie prac agrotechnicznych i kompleksowe zarządzanie gospodarstwem. 

Po pomyślnym przetestowaniu na polach uprawnych w trzech gospodarstwach będzie możliwe zastosowanie systemu w większej skali przestrzennej – w regionie Kujaw i wybranych powiatach województwa kujawsko-pomorskiego. Rolnicy, którzy już stosują nawodnienia będą mogli w sposób racjonalny gospodarować zasobami wody, w tym zasobami wód gruntowych. Unikanie nadmiernych i niepotrzebnych dawek nawadniania ograniczy migrację azotanów (z nawozów) do wód gruntowych i powierzchniowych. Zastosowanie systemu może być jednym z działań adaptacyjnych do niekorzystnych zmian klimatu (susze, rosnąca tendencja zmian temperatury powietrza) oraz łagodzenia skutków tych zmian.

 

Currently showing page content in native language where available

Contacts

Project coordinator

Project partners